試論水利工程施工中軟土地基處理技術要點

翟海濤

摘 要： 水利工程施工是一項系統性的建造過程，期間涉及到的人力、物力以及技術、方案眾多，其中軟土地基的處理技術就是一項非常重要的施工技術，其不僅能夠有效增強地基的穩固程度，同時還能夠科學的減少施工完成后的不均勻塌陷。本文主要針對水利工程施工中軟土地基處理技術要點進行了深入分析。

關鍵詞： 水利工程 軟土地基 水泥攪拌技術

引言

當前我國的水利工程所選取的地基多為軟土地基，其自身的含水率較高、縫隙大，并且承載負荷較差，會造成地基周圍的土地變形，出現傾斜，影響建筑物的整體安全性。由此，加強施工之前對軟土地基的技術處理，是水利工程后續工程有序開展的重要基礎。

1、軟土地基概述

1.1 軟土地基的定義

水利工程關乎民生社稷，所選地點大多在河、海岸邊濕度較高的區域，以軟土地基為主，其中主要包含大量黏土、粉土以及松軟土，含細微顆粒較多的有機土質，并伴有一定程度的泥炭和松散砂土，土質穩定性較差，內部空隙大，在受到水分侵蝕后，極易發生土質下沉。軟體地基的特性主要有觸變性、低透水性、高壓縮性、沉降速度快以及不均勻性。其中觸變性是指軟土在未遭受水分侵蝕前，呈現固體形態，但是當受到水分以及其他因素侵蝕后，會逐漸變成流動形態； 低透水性是指軟土地基的透水性較差，在水利工程建設過程中，需要經過長時間的排水準備，固結地基。高壓縮性，軟土地基受到高強度壓迫時，軟土地基上的建筑物容易發生沉降，當垂直壓力逐漸高于0.1MPa 時，軟土地基會發生變形，造成建筑物大面積沉降，出現安全事故； 沉降速度快，軟土地基上的建筑物沉降速度隨著負荷增加而增加，在相同的條件下，建筑物越高，壓強負荷越大，沉降速度越快； 不均勻性，主要由于軟土地基組成成分較為復雜，包含大量的細微顆粒和砂土，但是兩者的密度不同，造成建筑物的受力不平衡，最終導致的沉降情況出現差異。

1.2 軟土地基的危害

軟土地基由于自身的特性，如果在工程施工之前未能有效進行處理，極易帶來嚴重危害，造成大量的人力、物力和財力的損失。軟土地基存在較強的不可預見性，容易導致建筑物整體沉降，如果出現建筑物的受力面積不均勻，不僅會引發建筑物發生沉降，同時會造成建筑物的墻體出現龜裂或者倒塌。

2、軟土地基施工技術

2.1 填墊層技術

填墊層技術主要適用于軟土厚度在2～3 cm之間，在施工過程中需要將表面軟土層去除，更換為穩定性以及固體強度較高的材料。所選用的填墊層材料主要包括砂石、卵石等材料，此類材料具有自身密度高、強度高、透水性良好以及壓縮性小等特點，能夠最大程度提升軟土地基的承載負荷，降低地基沉降的幅度，推動軟土層排水固結的效率。此外，對于土層的膨脹以及凍脹有著較為明顯的作用。當填墊層更換完成后，需要對處理后的地基進行夯實，確保地基具備良好的承載力和持久力，提高地基的穩定性以及抗壓性。如果在填充過程中，發現材料之間空隙較大，可以采用透水性較好的材料進行排水，加快軟土地基的快速凝結，進而防止凍脹現象的發生。

2.2 深層水泥攪拌技術

深層水泥攪拌技術是當前軟土地基處理的主流方式，多適用于與泥土以及粉土的處理，將水泥作為固化劑，并同地基的軟土混合，再與其攪拌，以此來提升軟土的硬度、穩定性，以及軟土地基整體的強度。在進行水泥攪拌樁施工前，首先應將施工現場的雜物清理干凈，選擇固化效果較好的水泥，并確保機械設備運轉情況良好。在施工過程中，不僅需要遵循相關工藝制作流程，同時需要保障管道暢通，勤加檢查，保證攪拌樁能夠正常運轉。

2.3 排水固結法施工注意事項

排水固結法能夠有效改變軟土地基穩定性不足的問題，防止地基過快沉降，是當前較為常見的處理方法。排水固結系統由排水系統和加壓系統組成，排水系統能夠利用軟土地基的透水性能，達到排水的效果。此外，由于加壓方式的差異，排水固結法可以分為不同的形式，諸如真空預壓法、超載預壓法以及降水預壓法等，其中真空預壓法較為常用。真空預壓法需要在軟土地基表層鋪設砂礫，埋設排水管道，并使用薄膜包裹起來，通過真空裝置抽取內部氣體，形成真空地帶，以此來增加地基的負載力； 超載預壓法相較于其他處理方法，對軟土地基的處理效果較為明顯，但是時至今日，超載預壓的閾值仍然未能得到有效解決。在水利工程施工過程中，可以根據工程的實際情況，選擇合理的施工技術，最大程度保障工程的施工質量。

2.4 化學固結法技術

化學固結法技術是軟土地基處理技術中最后一個步驟，有著至關重要的作用，其中主要包括灌漿法、高壓噴射注漿法以及深層攪拌法。灌漿法主要是利用氣壓以及液態壓強等原理，將固化的漿液注入縫隙中進行填充，促使軟土固化，提升地基的穩定性； 高壓噴射注漿法同灌漿法原理相仿，唯一不同的是通過高壓氣流將漿液注入自然或者人為造成的裂縫中進行填充； 深層攪拌法是將固化劑融入軟土地基中，提升軟土負載能力。上述三種方法均是將軟土硬化，以此來提升軟土地基的負載能力，減少軟土地基沉降，確保建筑物的生命周期。相較于其他的固結法，化學固結法中的技術需要承擔的施工成本較高，但是取得的效果較為理想，能夠最大程度減少軟土地基的沉降。

3、結語

當前我國水利工程軟土地基處理過程中存在的問題較多，大大縮減了水利工程的生命周期，通過對軟土地基的進一步了解，可以發現軟土地基的處理技術較多，但是相應承擔的成本和效果同樣存在差異，由此看來，在針對軟土地基的處理過程中，應結合實際情況，選擇合理的處理技術，最大程度地提升水利工程的整體質量。

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