水利施工中軟土地基處理技術

胡瑞朋

（中國水利水電第十三工程局有限公司 山東省德州市 253000）

水利施工中軟土地基處理技術

胡瑞朋

（中國水利水電第十三工程局有限公司 山東省德州市 253000）

在進行水利工程的建設之時，往往會遇到軟土地基處理問題，由于軟土地基的強度低、壓縮性強、孔隙率高、含水量大，使得其承載力非常弱。假如在進行水利工程建設之時不對軟土地基實行有效處理，則必然會對工程建設的質量和安全性產生影響。本文就水利工程中軟土地基特點，大致介紹了一些處理的技術，以期為我國水利施工中的軟土地基處理提供可供參考的意見和建議。

水利施工；軟土地基；處理技術

引言

關于軟土地基的處理技術，我國古代的土木工程建設施工中就曾經采用過，最常見的比如說重壓法、在地基土中添加煤渣或者是石灰的添加劑法等。然而當前水利工程的建設在質量要求以及綜合作用上早已非古代工程可以比擬的啦。所以說，現在的水利工程軟土地基的處理技術不再是表面處理或者是單一技術的處理那么簡單，需要我們根據工程建設的需求、施工周遭環境以及施工的具體條件來進行綜合性的分析。

一、軟土地基概念及危害

1.1 軟土地基的概念

軟土地基主要是由粘土和粉土等細微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機質土、泥炭及松散砂等土層構成，穩定性差且容易發生沉降。軟體地基一般有以下的特性：

1.1.1 觸變性

觸變性是指軟土在未受到破壞之前，一般呈現出固態的形態，一旦軟土地基遭到破壞，就會由固性變為流動狀態。

1.1.2 低透水性

軟土地基的透水性很差，在工程建設中，需要較長時間來做軟體地基的排水固結。因此，對于軟土地基的排水估計作業需要花費大量的精力，且建筑物的沉降時間長，大都在10年以上。

1.1.3 高壓縮性

軟土地基受到高壓的影響，壓縮系數的數值越大，軟土地基上的建筑物就越容易發生沉降。當垂直壓力達0.1MPa時，地基會因壓縮產生變形，進而導致地基上的建筑物出現較大的沉降。

1.1.4 沉降速度快

軟土地基上的建筑物的沉降速度會隨著負荷的增加逐漸加快，在相同的地基條件下，建筑物越高沉降的速度就越快。

1.1.5 不均勻性

軟土地基的主要組成部分是微細的顆粒和高分散的顆粒，兩者的土質密度不一樣，建筑物的受力情況不同，沉降時的受力情況也不同，這種不均勻性常常會導致軟土地基上的建筑物出現大小不一的裂縫，甚至出現嚴重損壞。

1.2 軟土地基的危害

軟土地基的不可預見性較大，如果在施工過程中沒有做好相應的處理，那么在工程使用中很可能會出現建筑受損，路基難以固定及發生沉降，如果軟土層受力不均勻，上層建筑物的荷載作用在軟土層上，不僅引起建筑物的沉降，甚至建筑物墻體開裂和倒塌。

二、軟土地基施工技術

2.1 砂與砂石換填墊層技術

砂石換填墊層技術適用于厚度2～3cm之間的軟土層，施工時首先挖除表面的軟土層，再將其更換為強度和穩定性高的材料。換填墊層材料主要包括砂石、砂、卵石等，這幾種墊層所用的石料具有強度高、壓縮性小、透水性良好和容易碾壓密實等特點，可以提高地基的承載力，減少地基的沉降程度，加速軟土層排水固結速度，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮作用。換填完成后，要對此處的地基進行夯實，以便保持良好的持力層，增強整個地基的承載力，提高地基的穩定性和抗變性。施工時注意底層材料的選擇，應選擇強度高、壓縮性小的材料，如果在材料填充時發現有空隙，要利用透水性的材料進行排水工作，加快軟土地基的凝結，防止凍脹現象的發生。換填工作完成后，要做好后續的夯實工作。砂與砂石換填層技術施工要點主要包括以下幾種：

（1）合理選擇施工材料。砂與砂石換填層施工技術中，選擇材料時應選擇質地堅硬的粗砂、砂礫、碎石及中砂，不應混入風化料、軟巖及其他雜物。采用頂級的砂礫時，要選取顆粒不均勻系數大于等于10以上的材料；采用人工級砂礫石時，應通過相對密度試驗進行選擇，找出最優的砂石，使填層材料的密度可以達到最大值；如果沒有頂級的砂礫和人工級砂礫，可以用細砂作為填層材料，同時混入一定量的卵石和碎石，保證墊層材料含石量的比例在50%以下，填充時應把材料中的雜質、枯草等清理干凈。

（2）施工準備工作注意事項。在進行換填層施工作業前，應將坑內的枯草、樹葉等雜質清理干凈，如果坑內有積水，應該采用相應的排水技術將坑內的積水排除干凈，清除坑內的浮土，并做好地基周圍的固定工作，將填充材料進行均勻攪拌，將其鋪平。

（3）施工過程注意事項。在施工過程中，要按照標準流程進行，做好材料的鋪平與搗實工作，并做好接頭位置的處理工作，保持接頭的斜坡性質，層與層之間錯開一定的距離。在鋪設材料時，要采取合理方法，即夯實法、碾壓法、平振法、插振法及水振法。施工期間應修建排水措施，保持工地排水正常，不得引起沖刷和淤泥的情況，如果在雨季修建房屋，應采取隨挖隨運隨填隨壓的方法，并采取有效的預防方式，防止施工土地受到雨水的沖刷，防止排水設施發生擁堵，同時，將現場清理的廢棄材料處理妥善，堆放地點應遠離農田和河道，不應將廢棄材料壓蓋在植被上，盡量選擇荒地來放置廢棄材料，避免由于廢棄材料堆積不善，引起附近農田和河道的污染。

2.2 深層水泥攪拌樁施工技術

深層水泥攪拌施工方式是現階段常用的軟土地基處理方式，這種施工技術一般適用于粉土、淤泥土的處理，深層水泥攪拌樁施工技術就是將水泥用作固化劑，通過攪拌機將水泥與地基的軟土進行攪拌，提高軟土的硬度，從而達到提升體積強度的目的。

2.2.1 施工準備工作注意事項

在進行深層水泥攪拌樁施工前，應將施工現場的雜物清理干凈，并做好施工現場的平整工作，選擇好水泥，同時確保施工機械的穩定性，做好機械驗收工作及試樁工作，確保施工設備在施工中正常、完好地使用。

2.2.2 施工過程中注意事項

在深層水泥攪拌樁施工過程中，除了遵循施工工藝要求之外，還應保持管道暢通無阻，在開鉆前采取措施對管道進行疏通，施工中保持好水泥攪拌樁體的垂直度，并加強對成型攪拌樁的檢查，成型攪拌樁投入使用之前，應對攪拌樁質量做好嚴格檢查，保證攪拌樁可以正常使用。

2.3 排水固結法施工要點

排水固結法是水利施工軟土地基常用的處理方式，可以有效解決軟土地基的穩定性問題和地基沉降問題。排水固結系統主要由加壓系統及排水系統組成，排水系統可以利用軟土地基本身具有的透水性能進行集中排水，這是處理軟土地基的最重要方法之一。

根據加壓方式的不同，排水固結施工法又可以分為真空預壓、聯合加壓、降水預壓、超載預壓四種方式。真空預壓法是在需要加固的軟土地基表面先鋪設砂墊層，然后埋設垂直排水管道，再用不透氣的封閉膜使其與大氣隔絕，薄膜四周埋入土中，通過砂墊層內埋設的吸水管道，用真空裝置進行抽氣，使其形成真空，增加地基的有效應力。降水預壓法是在軟粘土中設置豎向塑料排水帶或砂井，上鋪砂層，再覆蓋薄膜封閉，抽氣使膜內排水帶、砂層等處于部分真空狀態，排除土中的水分，使土預先固結以減少地基后期沉降的一種地基處理方法。超載預壓法是處理軟粘土地基的有效方法之一，但超載預壓法的傳統設計計算方法對超載比的大小和超載作用時間的長短，即超載預壓的閾值問題并沒有很好地解決。在水利工程的具體建設過程中，可以根據工程量情況來選擇具體的施工技術。

2.4 化學固結法施工技術

化學固結法包括灌漿法、深層攪拌法及高壓噴射注漿法3種。灌漿法是用氣壓、液壓或電化學原理，把某些能固化的漿液注入天然和人為的裂縫或孔隙，以改善軟土地基的物理力學性質。深層攪拌法就是軟土地基中攪拌摻入各類固化劑，使軟土固化，深層攪拌法也是一種通用的地基加固方法。這3種方法本質上都是利用石灰、水泥等材料作為固化劑與地基深處的軟土進行粘合，使得深層的軟土硬化，加強軟土地基的承載能力，減少軟土地基的沉降，提高整個軟土地基的承載能力。與其他的施工方式相比，化學固結法的施工成本相對較高。

三、結束語

關于水利施工中軟土地基處理技術的分析，本文主要從以上幾個方面展開簡要的論述，具體的施工技術方案需要我們根據工程建設的綜合需求以及軟土地基的相關條件來有針對性的研討與最終制定。

[1]馮是明,鄒福華.水利工程施工中軟土地基處理技術[J].水科學與工程技術.2013(02)

[2]孫國靜,王寒芳,趙攀.對水利施工中軟土地基的處理技術分析[J].河南科技.2013(03)

TU75

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1007-6344（2017）01-0220-01