水利工程施工中軟土地基處理技術

黃金海 趙榮洲 張 永 孫建明

(新沂市天緣水利工程有限公司 江蘇 新沂 221400)

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水利工程施工中軟土地基處理技術

黃金海 趙榮洲 張 永 孫建明

(新沂市天緣水利工程有限公司 江蘇 新沂 221400)

隨著我國經濟水平的逐漸提升，我國的水利工程建設也得到了進一步的發展。在水利工程中，地基的處理是一個十分關鍵的施工環節，由于軟土本身的強度低，但是壓縮性強并且具備較好的儲水能力，因此，在實際施工過程中要注重軟土地基的處理。本文首先介紹了軟土地基的概念及特征，然后對水利工程施工中軟土地基處理技術進行了探討，最后，應用實際案例對在水利工程施工中應用軟土地基處理技術進行了探究。

水利工程；軟土地基；處理技術

引言

近些年，社會經濟和科學技術的發展使得人們的生活水平有了很大的提高，對生活質量的要求也開始逐漸提升，我國的水利工程施工項目變得越來越多。在水利工程施工中，地基處理是一個基礎的環節，可以說軟土地基的處理情況直接決定著整個工程的施工質量，甚至會影響到到人們的生命財產安全，因此，在水利工程施工中做好軟土地基的處理工作是十分重要的。

一、軟土地基的概念及特征

水利工程的施工具有一定的特殊性，由于直接影響著國民生計，因此，一般都建設在河邊、海岸邊，這種地域一般都是采用軟土地基，這種地基中的黏土、粉土和松軟土較多，而且含有一定數量的有機物質，土質的穩定性不高，內部有較大的空隙，一旦被水分侵蝕就容易出現下沉現象。軟土地基的特征可以概括為五點，即含水量高、壓縮性強、空隙大、靈敏度高、透水性差。含水量高是軟土地基最基本的特點。

二、水利工程施工中軟土地基處理技術探討

(一)填墊層處理技術

在處理軟土地基時，填墊層技術一般被應用在厚度為2-3cm的軟土層，主要材料是砂石和卵石等，因為這兩種材料具有高密度、高受壓能力、高滲水的特征。在實際操作時，要將軟土全部清除，然后用其他比較堅固的固體材料來代替，從而提升該部分土層的厚度[2]。在應用填墊層技術時，需要注意以下三點：其一，在清理軟土時，也要將周圍的雜物進行清理，選擇替代軟土的材料時，不要固定選用砂石、卵石，要結合現場的實際情況進行選擇。其二，在填墊施工的過程中，要保好持施工環境，避免在填墊時不小心將雜物帶進去。其三，如果區域內存在積水現象一定要及時排出去，防止其影響到地基的整體質量，然后實行加固處理。

(二)旋噴注漿處理技術

在處理軟土地基時，旋噴注漿處理一般被應用在粘性土質、砂土、淤泥較多的土層中，處理旋噴注漿處理中包含很多方法，例如液壓法、氣壓法等，通過對多種方法的綜合利用能夠將可以固化的漿液注入到地基介質或者是建筑物之間的縫隙里面。在水利工程施工中，采用旋噴注漿處理能夠在很大程度上減少地基的沉降，增加地基的承載能力，提升軟土地基的施工質量。在應用旋噴注漿處理技術時，需要關注土層中是否含有較多的有機物，或者是含有較多的大體積石塊，如果含有，在處理地基前就需要判斷旋噴注漿技術的適用性，一般是通過試驗的方式來確定。

(三)排水固結處理技術

在水利工程中進行軟土地基處理時，排水固結處理是一種常見的處理方式，這種方式需要借助相關的排水設施，通過排水設施排除地基中不需要的水分，從而方便接下來的軟土地基固結，一般包含水管排水和砂井排水兩種方式。排水固結處理能夠有效提高軟土地基的承載水平，增加其穩定性，但是在實際處理時，需要施工人員對其有很高的掌握度，并且要嚴格按照施工要求進行操作，一旦排水固結處理技術差或者是操作不規范，就容易在排水后給軟土地基的質量帶來不利的影響。目前，大部分施工人員都無法對該技術做到完全掌握，因此存在一定的誤區，認為應用該技術無法起到穩定軟土地基的效果，同時還會使地基變得干燥疏松，所以在實際施工中要選擇熟練掌握該技術的施工人員進行。

(四)化學固結處理技術

化學固結處理技術和其他處理技術不同，需要應用到化學試劑，通過一系列的化學反應來改變軟土層的特性，從而提升軟土地基的承載能力。化學固結處理技術中使用的試劑一般是 CaCl2溶液和Na2O·nSiO2溶液，Na2O·nSiO2溶液，也就是水玻璃溶液，這兩種溶液的凝固效果非常好，但是同時具有兩面性。一方面，化學加固處理技術能夠在短時間內改變軟土的特性，使其土質有所改善，也完全和規范標準相符[3]。另一方面，化學加固處理技術也具有一定的危害，CaCl2溶液和Na2O·nSiO2溶液會給土壤帶來一定的威脅，因此，在進行軟土地基加固時，要根據現場的實際情況來決定是否選取化學固結處理技術。

三、軟土地基處理技術在水利工程中的應用

(一)工程概況

四川銅街子水電站位于中國的四川省、大渡河下游河段上，與樂山市之間的距離為80千米，水電站的總庫容量為2.0億立方米，屬于一個大型水電站。水電站的裝機容量為60萬千瓦，整個水電站以發電為主要功能，以改善下游通航效益為次要功能。壩區所在位置是大渡河高山峽谷和丘陵寬谷之間，在峽谷出口的位置，大壩建基面一下有連續的軟弱夾層，并且層間有錯動帶，土質屬于軟土土質，因此，在建造時需要采用軟土地基處理技術進行軟土地基處理。

(二)軟土地基處理

由于四川銅街子水電站的八級為軟弱夾層，因此，在經過技術人員綜合分析之后，決定采用高壓旋噴處理技術對該水電站的壩基進行處理。在考察后，發現該水電站重力壩壩基玄武巖緩傾角是一個十分重要的影響因素，其軟弱夾層c5層對于大壩的穩定性起著關鍵性的作用，因此，最終采用高壓旋噴灌漿法進行處理。首先選擇30Mpa的高壓水實施噴射沖洗，每次旋轉角度不得高于100°，提升高度不能高于10厘米，在沖洗、摻攪等步驟結束后，將壩基軟弱夾層里徹底清除干凈，然后在里面灌注濃漿。

(三)施工效果

軟弱夾層c5在經過高壓旋噴灌漿處理技術處理完畢之后，形成了強度很大的水泥結石，這種結石和混凝土十分相似，變模可以達到1250Mpa到8050Mpa，和設計要求完全一致，同時還降低了施工難度，減少了施工工期。

四、結語

綜上所述，本文對水利工程施工中應用軟土地基處理技術進行了深入的分析，由于軟土地基具有含水量高、壓縮性強、空隙大、靈敏度高、透水性差等特點，因此，在進行處理時需要結合當地地質的實際情況選擇有效的軟土地基處理技術。軟土地基處理技術主要有填墊層處理技術、旋噴注漿處理技術、排水固結處理技術、化學固結處理技術這四種，每一種都有各自的優缺點，因此，要根據工程實際合理選擇軟土地基處理技術，從而確保水利工程的施工質量。

[1]李紅娜． 水利施工中軟土地基處理技術分析[J]．黑龍江水利科技，2014( 6):146-148．

[2]宋謙． 探討水利施工中的軟土地基施工技術[J]．中國水運(下半月)，2013( 8):182-183．

[3]古軍，尚琨． 水利工程中軟土地基處理的施工技術探討[J]．陜西水利，2013( 4):89-90．