水利施工中軟土地基施工技術(shù)研究

白振宏 代順 王子銘

摘 要：軟土地基處理是整個水利工程施工中的重中之重，關(guān)系到水利施工工程的質(zhì)量水平。因此，應(yīng)采取有效的方法進(jìn)行軟土地基處理。基于此，本文主要就是針對水利施工中軟土地基施工技術(shù)來進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：水利施工；軟土地基；施工技術(shù)

1、處理軟地基的必要性

簡單來說，軟地基就是一種軟土層，軟地基中含有粉狀土質(zhì)、粘土以及一部分的顆粒狀泥炭以及沙土等，造成軟地基不穩(wěn)定的主要因素就是上述這些物質(zhì)，同樣嚴(yán)重影響了水利工程施工中建筑物的穩(wěn)定性，例如建筑物不同程度的沉降等。

軟土層的特殊組成造成其抗剪性能、排水能力以及滲透能力都有很大不足，采用技術(shù)處理軟地基的主要目的是提高其強(qiáng)度和硬度，以保證符合施工需求。我國國土遼闊，擁有多種多樣的地質(zhì)環(huán)境，因此在軟地基處理方面，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況和施工需求，制定科學(xué)合理的、有針對性的軟地基處理技術(shù)方案。

2、軟地基的主要特性

2.1、滲透性較差

軟地基的滲透性較差，通常情況下滲透參數(shù)低于1，因?yàn)檐浀鼗泻写罅康乃谲浀鼗鲜┕ず螅瑫o軟地基帶來一定的荷載，而這樣會造成水壓上升，降低了地基壓密的固結(jié)能力，嚴(yán)重影響了水利施工的安全性。

2.2、抗剪性能較差

軟地基中的軟土通常會以一種特殊的軟塑狀態(tài)存在，外部的荷載會迅速降低其抗剪性能，要在軟地基上施工，施工單位要充分利用輕型薄壁的施工方式，以盡量降低建筑物荷載。對于水利施工中的軟土層，沒有破壞其結(jié)構(gòu)前，還是具有一定的抗剪能力的，但是一旦結(jié)構(gòu)被破壞，會造成其基本不具有抗剪能力，我們可以用“靈敏度”這個指標(biāo)表示軟土層的抗剪能力。

2.3、含水較多

諸如淤泥等軟土層的含水量較大，可以達(dá)到70%，我國的某些軟土層，空隙比例較大，因此含水量也很高。

3、水利施工過程中的軟土地基處理技術(shù)

3.1、排水固結(jié)法

在水利的項(xiàng)目建筑中，軟土基礎(chǔ)施工中一般會碰到一些下沉和安穩(wěn)方面的狀況，這種情況可以使用排水凝結(jié)的方式來解決。針對排水凝結(jié)方式來講，是由兩部分構(gòu)成的，加壓和排水，其中排水處理的關(guān)鍵是運(yùn)用土層本身的滲水特征，在基礎(chǔ)中能夠裝置一些排水設(shè)備，使用這些設(shè)備開展排水。在策劃的建筑中，一般是由兩種設(shè)備，沙井和水管排水。

3.2、振動性水沖法

這種方式是運(yùn)用振沖設(shè)備的相關(guān)設(shè)備來執(zhí)行有關(guān)工作的。針對振沖設(shè)備來講，其具有兩個水孔，上下兩個方向的噴頭，和理應(yīng)沖擊力及其本身的機(jī)器震動力相仿，首先對基礎(chǔ)開展打孔工作，再把泥土、砂石等灌注到已打完的孔內(nèi)，之后把孔中的物料分層次壓實(shí)，最后再對基礎(chǔ)開展加強(qiáng)穩(wěn)固。假如是運(yùn)用震動的水沖方式來加強(qiáng)穩(wěn)固基礎(chǔ)時，一般在最開始的時候不排水，而且其抗剪強(qiáng)度要在二十千帕以上，確保不能低于這個強(qiáng)度。

3.3、換填法

換填法是通過將基礎(chǔ)底面以下深度不大的軟弱土層（一定范圍內(nèi)的）挖去，然后采用施工需要的材料進(jìn)行分層充填，并同時通過人工或機(jī)械方法進(jìn)行分層壓、夯及振動（以達(dá)到一定的密實(shí)度要求），形成良好的人工地基。進(jìn)行換填法處理時應(yīng)注意墊層的設(shè)計(jì)（墊層設(shè)計(jì)主要是確定墊層的寬度與厚度和選定墊層材料），墊層設(shè)計(jì)要求如下：墊層寬度應(yīng)能防止墊層材料側(cè)向擠出（通常按應(yīng)力擴(kuò)散角設(shè)計(jì)，并超出基礎(chǔ)底面邊緣一定距離）；要驗(yàn)算臥層的容許承載力；墊層厚度要比基底寬度大0.25%。例如排水砂墊層法，排水砂墊層是通過將一層砂層鋪設(shè)在路堤底部表面（相當(dāng)于一個排水面），其形成原理為：由于在填土?xí)r，土層的荷載會隨著填土量的增加而增加，在路堤底部鋪設(shè)一層砂層可以讓軟土地基排水固結(jié)后滲出的水排出。這樣的砂墊層能起到排水通暢的作用，同時還可以減少沉降量和防止凍脹。而要確保其滲水性應(yīng)選擇較好的材質(zhì)，一般選擇砂墊層的平均厚度大約為0.8米，同時在砂墊層面上填上一層粘性土，這樣可以確保滲出的水無法滲到地基上。此外，還應(yīng)在路基的兩側(cè)建好排水溝，讓從砂墊層排出的水從水溝排出。

3.4、旋噴法

這種方法可以將地基的承載能力大幅提高，其本質(zhì)就是利用一種旋噴機(jī)來產(chǎn)生一種旋噴柱，進(jìn)而來達(dá)到一種將地基予以加固的目的，利用這種旋噴機(jī)來定向的噴射，最終形成連樁以及連續(xù)墻實(shí)現(xiàn)地基的防滲。高壓的噴射水泥其固化的漿液能夠與土體相混合，并在這個基礎(chǔ)上進(jìn)行凝固并硬化，然后形成一種旋噴柱。它是通過一種注漿管來進(jìn)行打樁，而這種注漿管能夠按照一定的比率與速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。利用這種旋噴法來形成的這種樁與加固的土層相比較來說，其特點(diǎn)就是具有的強(qiáng)度比較高，壓縮性比較低，這樣就可以用來加固細(xì)沙土以及軟粘土，但是對于有機(jī)成分含量較高的一些土層不能夠形成好的效果。而土層如果是其有機(jī)成分含量非常高，那么在實(shí)際中就要將這種方法完全排除。

3.5、加筋法

在軟土地基中，其土層顆粒經(jīng)常會發(fā)生位移的現(xiàn)象，施工者可以利用這種現(xiàn)象將耐拉性很強(qiáng)的一些工程材料埋于土層之中，這兩者就會產(chǎn)生一種很強(qiáng)的摩擦力，而這種摩擦力就會使得土層以及埋于低下的那些材料融為一體。這樣，兩者之間的穩(wěn)定性就會大大的提高，而且變形的幾率也會降低，最終就有可能使得地基能夠符合技術(shù)的相關(guān)要求。此外，可以在軟土上部鋪滿沙子，然后再將一些工程材料鋪在沙子上，如果使工程材料受到拉扯，就能夠?qū)ι匙拥囊恍┦芰Ψ植紒磉M(jìn)一步的調(diào)節(jié)，這樣就能夠在很大程度上減少地基的沉降度，將地基的穩(wěn)定性予以提高。

3.6、灌漿法

將一些可以凝結(jié)的液態(tài)物質(zhì)運(yùn)用很多方式，例如氣壓方式和加壓方式，灌注到基礎(chǔ)和構(gòu)筑物相連接的位置中亦或者是灌注到土層內(nèi)。在注漿的程序中，一般是運(yùn)用粘土漿、水泥漿和其他一些相關(guān)化學(xué)材料，例如硅酸鹽和聚氨酯等物料。這種施工方法大多在淤泥形狀的軟土基礎(chǔ)中運(yùn)用。

4、在水利施工中進(jìn)行軟土地基處理技術(shù)時應(yīng)注意的事項(xiàng)

4.1、結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)

在實(shí)際水利工程施工軟土地基處理過程中，應(yīng)依據(jù)土地基底的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在真實(shí)數(shù)據(jù)指導(dǎo)下，可以提高對軟土地基處理的有效性，提高水利設(shè)施的質(zhì)量水平，同時也可以避免往后在使用過程中出現(xiàn)水利設(shè)施質(zhì)量問題，將不利因素扼制在萌芽狀態(tài)。

4.2、做好深層攪拌樁的處理

進(jìn)行水利工程施工時應(yīng)避免在惡劣環(huán)境下處理軟土地，尤其是冬季，因?yàn)檐浲恋靥幚碇邪ㄒ龊蒙顚訑嚢铇兜奶幚恚顚訑嚢铇兜奶幚硎軞夂蛴绊戄^大，因此，為了確保深層攪拌樁處理順利，應(yīng)將冬季影響因素考慮到實(shí)際施工時間安排當(dāng)中。

4.3、充分考慮軟土地基承載能力

在水利施工中軟土地基處理過程中應(yīng)通過相關(guān)計(jì)算途徑將其影響因素進(jìn)行合理分析處理，其中影響因素包括軟土地基自身承載力、軟土地基水平剪切力及軟土地基土壤熱化等。

4.4、進(jìn)行必要的實(shí)地勘察調(diào)查

進(jìn)行水利工程軟土地處理之前，應(yīng)進(jìn)行必要的實(shí)地勘察調(diào)查，其中，包括施工地形地貌考察、水利勘察、水文地質(zhì)調(diào)查及水利工程測量等內(nèi)容，參考相關(guān)資料進(jìn)行詳細(xì)分析，根據(jù)勘察調(diào)查結(jié)果進(jìn)行合理科學(xué)處理方案制定。

總之，人民的生命財(cái)產(chǎn)安全直接受到水利施工質(zhì)量影響，而地基施工質(zhì)量則決定了水利施工的整體質(zhì)量，軟基地是水利施工中經(jīng)常遇到的問題，軟基地就是較為松軟、不具有較好的承載能力的地基，需要在施工過程中采用特殊技術(shù)處理，才能保證施工的整體質(zhì)量和施工安全。簡單來說，地基的主要作用是承載整個水利工程的負(fù)荷，其重要性可見一斑，因此我們一定要重視軟地基的處理，如果不采取相應(yīng)措施，可能造成傾斜或者設(shè)施倒塌等問題，如何加強(qiáng)軟地基處理技術(shù)，是我們需要研究的重要課題。

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