水利工程施工軟土地基處理技術

劉輝 史曉清

摘? ? 要：在水利工程施工過程中，經常會遇到軟土地基，這是一個難以處理的工程問題，應引起建設單位和施工單位的足夠重視。軟土地基含水量高，軟土土質疏松，在水利建設過程中需要對軟土層加以壓縮，由于水利工程建設工地環境潮濕，處理軟土易增加工程成本。但若不對土地進行處理，則很容易產生水利工程坍塌等安全生產事故。因此，本文對軟土地基的危害及處理技術進行闡述，以供施工方參考。地基是建設工程項目非常重要的基礎部分，水利工程項目也不例外，地基處理直接關系到建設工程質量。

關鍵詞：水利工程：項目施工：軟土地基：處理技術

1? 軟土地基的含義

軟土地基含有大量水分、空隙多，具有凝固性差、不穩定等特點，施工中遇到這種地基對施工進度及質量有極大的影響。如果地基承受負荷超過其極限值，就會對局部地面產生破壞力，嚴重的會引起地面下降。總結其含義是主要由淤泥和一些類似淤泥的軟土組合而成的地基。

2? 軟土地基危害

在進行水利工程的施工前，必須明確軟土地基的危害，在此基礎上選擇針對性的配套技術，提高水利工程地基的穩定性。一般來說，軟土地基主要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，與硬質地基相比，其具有如下特點，而這些特點也決定了軟土地基的危害性：

第一，觸變性。軟土地基的觸變性主要表現在軟土本身尚未承受較大重量、或未受到破壞之前，整體的形態以固態為主，而一旦接觸性破壞出現，軟土會在短時間內轉化為流動狀態。第二，低透水性。與普通的土質相比，軟土地基呈現出較低的透水性，其透水性能十分落后，因此為了保障工程的基本安全，在軟土地基的建設過程中還需要安排更多的工期用來實現排水固結，既需要耗費大量的人力物力成本，且工程的沉降時間較長。第三，高壓縮性。軟土地基上的工程沉降程度與其所受的壓縮系數呈現正相關關系，具有極高的壓縮性。如果垂直壓力達到0.1MPa，那么軟土地基就會受到極大的壓縮影響，從而發生很大程度的土質形變，使得其承受的工程主體發生沉降。第四，不均勻性。如上所述，軟體地基主要由微細顆粒和高分散顆粒構成，這兩種顆粒在土質中的密度存在著一定的差別，其所承擔的受力狀況自然也不盡相同，在沉降過程中也呈現出不均勻的特點，而這種不均勻性展現在以軟土地基為基礎的工程中就會出現不同程度的裂縫狀況，甚至會引發更加嚴重的主體結構破壞。第五，沉降速度快。軟土地基所承受的工程負荷越大，相應工程的沉降速度也就越高，此時即使地基狀態完全相同，也會由于負荷的差異引起不一樣的沉降速度。

第二，綜上，軟土地基的復雜特點決定了其作為工程地基的危害性，如果缺乏合理的處理技術，那么在工程建設及后續使用的過程中很容易導致地基形變、主體結構破壞以及工程沉降的狀況。同時，如果不對于軟土地基的不均勻狀況進行有效控制，那么在荷載作用擴大的情形下，工程的沉降就不可避免，也會衍生出主體結構的開裂乃至倒塌。

3? 軟土地基處理技術

3.1? 強夯法

強夯法應用范圍非常廣泛，不僅適用于水利工程項目，也適用于公路及鐵路的路基，還可以用于工業、民用建筑項目。由于這種處理方法特別簡單、加固效果好、應用成本較低，被廣泛應用于各類工程項目。方法院使用10t～40t重錘，對地面進行不斷沖擊，使地面下降10cm～40cm。第1次夯實完成后，要整理并平坦施工場合，施工前可以測量夯前錘頂高程，起重機就位，將夯錘放回原位，預先設計一定高度，將夯實錘吊上去，打開脫鉤設備：先放下夯錘，再放下吊鉤，測量一下錘頂高度：如果發現被夯實坑底處出現不均勻現象淵如歪斜等冤，及時整平坑底。但必須指出的是，含水量躍60%、粒徑躍0.005mm的黏粒等占1/3以上的地基不適用此種處理技術。

3.2? 化學固結法

化學固結法常見的有合成材料加固增強和化學固結灌漿法。化學固結灌漿法主要利用土體強化材料聚氨酯、硅酸鹽等材料，基于電化學、空氣壓力等原理，對軟土地基進行灌漿處理，通過各種方法使液體冷凝，經過一系列化學反應，使其成為粉質黏土，從而提高軟土地基的承載力。也可以采用水泥攪拌機等將水泥和軟土混合均勻，從而提高軟土地基的強度。合成材料加固增強法主要是為了提高軟土的耐心力和穩定性，大大減少軟土地基的觸變和變形現象，進而避免軟土地基、土壤顆粒發生位移。該方法是在軟土地基的頂部覆蓋一層沙，用人工合成材料進行覆蓋。人工合成材料具有高電阻，可以根據沙分布情況進行調度，能控制地基在一個小面積上發生沉降，從而減少地基的沉降率，增加地基的穩定性，減少工程項目建設的潛在風險。

3.3? 旋噴法

旋噴法應用范圍較小，主要適用于軟黏土、沖填土等的加固，其他軟土地基并不適合。因此，軟土地基處理前要進行細致的分析，充分討論后再決定處理方法。旋噴法主要利用旋噴機形成旋噴樁，以此提高軟土地基的承載力。方法院將帶有特殊噴嘴的注漿管放置于預先設定深度的土層中，噴嘴通過旋轉和提升，使噴出的水泥漿液和土體凝固硬化成樁，樁強度越高，壓縮性越低。該方法還適用于地面防滲工作，如噴射成連續墻或聯鎖樁施工。

3.4? 預壓砂井法

此種方法主要目的是應用排水系統和加壓系統把地基中的孔隙水排出。排水系統有垂直排水和水平排水2種：加壓系統有3種，分別為堆載預壓、真空頂壓和降低地下水等。具體操作程序院淤清理，對土層周圍的植被進行清理，在其表面進行鋪砂墊層：于排管，在該地段垂直下插排水管，在墊砂層地塊橫向鋪設排水管，可以大大提高加固地段的排水條件：盂抽氣，在砂墊層鋪設密封膜，使用真空泵抽取地基內的空氣，直到壓力達到80kPa以上。抽真空只有在工期不太緊張或在淤泥地質中才適用。

3.5? 深層水泥攪拌樁施工技術

該技術也是當前廣泛應用于軟土地基處理作業中的重要技術，尤其是在粉土、淤泥土的作業中展現了較高的應用價值。這一技術的核心在于固化劑的應用，而水泥則是固化劑的構成基礎，在施工過程中采用機械化的攪拌設備對于水泥及軟土進行攪拌操作，使得其實現有效混合，在這一過程中，軟土的硬度得到了很大程度的提升，可以適應后續應用強度及荷載力的要求。在深層水泥攪拌作業前，應當做好前期的準備工作。由于這一技術的應用核心在于材料的強化，為了有效避免雜質的混入，必須盡可能保證施工現場的清潔度，重點打掃干凈現場的雜物，并根據實際狀況對于施工場地進行適當平整;同時，要對水泥的質量進行抽檢，確保其型號、種類均與施工要求相符，嚴格杜絕問題水泥進場;除此之外，還需要對于機械設備的性能進行檢驗，通過試樁確保機械設備符合作業要求，方可以開展正式施工。在施工階段，要嚴格依照標準化的施工要求，還需要切實保障管道的暢通程度，在正式開鉆之前組織專人對于管道進行疏通;要特別注意保證水泥攪拌樁體的垂直程度，并重點關注成型攪拌樁的質量檢查工作。

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