水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)分析

楊銳生

安徽省淮南市壽縣瓦東灌區(qū)管理所 安徽淮南 232200

1 軟土地基的基本特點(diǎn)及危害

1.1 軟土地基的基本特點(diǎn)

軟土地基的高含水量和空隙較大的特點(diǎn)導(dǎo)致其固結(jié)能力較差。軟土的孔隙比一般為普通土壤的1.3倍左右，因此其抗壓能力較弱，當(dāng)軟土地基承受較大的荷載時(shí)，土層就會(huì)壓縮，使地基整體發(fā)生沉降現(xiàn)象。軟土的高含水量也使其滲透能力很差，不利于地基的排水與固結(jié)，當(dāng)承受荷載后常會(huì)出現(xiàn)較高的孔隙水壓力。

軟土的另一個(gè)重要特點(diǎn)就是高靈敏度，體現(xiàn)在觸變性上。當(dāng)一塊軟土區(qū)域作為原狀土?xí)r，通常還具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但是如果受到振動(dòng)，這塊區(qū)域內(nèi)部的土層結(jié)構(gòu)就會(huì)受到損害，軟土強(qiáng)度會(huì)迅速地下降，很快變成稀釋的狀態(tài)，抗壓能力也隨之降低，極易出現(xiàn)側(cè)向滑動(dòng)、沉降現(xiàn)象，以及底部地面兩側(cè)軟土擠出的情況。除此之外，軟土的特點(diǎn)還有抗剪強(qiáng)度低、不均勻性和流變性等[1]。

1.2 軟土地基對(duì)于水利工程的危害

軟土地基支撐能力較差，很容易在挖掘過程中發(fā)生坍塌，因此很多陸地工程也會(huì)選擇遠(yuǎn)離軟土地基區(qū)域。可是，很多情況下，水利工程施工因條件限制不能輕易更換施工地質(zhì)，而解決軟基問題存在著很大的困難，這給施工建設(shè)帶來更多的不確定性。

軟土地基含水量多，就造成了其穩(wěn)定性差的問題，如果在工程施工之前，沒有對(duì)其進(jìn)行有效的處理，容易直接導(dǎo)致工程中建筑物整體的沉降。軟土地基的范圍通常沒有辦法進(jìn)行準(zhǔn)確確定，如果建筑物的受力不均勻，除了會(huì)引發(fā)沉降現(xiàn)象，還有可能使建筑物的墻體發(fā)生龜裂，甚至倒塌。很多大型河流經(jīng)歷了長(zhǎng)久的泥沙堆積，使得軟土地基數(shù)量比較大。

2 水利工程施工中軟土地基處理的主要方法

2.1 砂與砂石換填墊層技術(shù)

通常情況下，砂與砂石的換填墊層技術(shù)在水利工程施工軟土地基中的實(shí)際使用范圍往往限定于厚度為2-3cm的軟土地基層。在水利工程軟土地基施工過程中，相關(guān)施工人員必須挖除水利工程表面的軟土層，將軟土層更換為石、砂、卵石等強(qiáng)度過硬和承載能力足夠的建筑原材料，以砂、石、卵石等建筑原材料較高的強(qiáng)度、較小的壓縮性和較良好的透水性等優(yōu)勢(shì)，對(duì)軟土地基的不良影響進(jìn)行科學(xué)彌補(bǔ)[2]。

2.2 深層水泥攪拌樁施工技術(shù)

深層水泥攪拌樁施工技術(shù)是水利工程項(xiàng)目施工中軟土地基的主要處理技術(shù)之一，在粉土、砂土、淤泥質(zhì)土等土質(zhì)不良的軟土地基施工作業(yè)中展現(xiàn)出了較高的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值。固化劑的應(yīng)用是深層水泥攪拌樁施工技術(shù)的核心與關(guān)鍵，而水泥作為軟土地基固化效果保障的重要原材料，借助機(jī)械設(shè)備對(duì)水泥和軟土地基進(jìn)行攪拌操作，使水泥和軟土地基土質(zhì)有效融合，從而提升軟土地基的土質(zhì)硬度，以保證軟土地基后續(xù)應(yīng)用強(qiáng)度和實(shí)際承載能力達(dá)到水利工程項(xiàng)目建設(shè)要求的基本標(biāo)準(zhǔn)。在深層水泥攪拌樁施工作業(yè)前，相關(guān)施工人員應(yīng)做好前期工作準(zhǔn)備，采用多樣化的手段盡可能地避免或杜絕混凝土工程施工水泥強(qiáng)化過程中有害雜質(zhì)的混入，以確保施工現(xiàn)場(chǎng)清潔度和平整度的方式保障水泥材料強(qiáng)化過程不受其他環(huán)境因素的干擾。此外，水利工程項(xiàng)目一線施工工作人員還必須加強(qiáng)對(duì)水泥質(zhì)量、水泥型號(hào)、水泥種類的抽樣檢查，確保水泥參數(shù)信息和工程項(xiàng)目施工要求相符，嚴(yán)禁水泥質(zhì)量有誤所帶來的深層水泥攪拌樁施工技術(shù)不合格而導(dǎo)致的水利工程項(xiàng)目建造質(zhì)量不合格。

2.3 化學(xué)固結(jié)法

化學(xué)固結(jié)法作為常見的水利工程項(xiàng)目軟土地基處理技術(shù)，實(shí)際包含種類豐富多樣，技術(shù)原理各有不同。通常情況下，灌漿法作業(yè)主要依賴于電化學(xué)原理和氣壓、液壓原理，借助強(qiáng)化軟土地基力學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方式加強(qiáng)對(duì)水利工程項(xiàng)目軟土地基裂縫形變和結(jié)構(gòu)變形的控制與管理，通過在軟土地基空隙中注入可固化漿液的方式，強(qiáng)化整個(gè)軟土地基的承載能力。深層攪拌法與深層水泥攪拌樁施工技術(shù)的實(shí)際操作流程和建造原理有異曲同工之妙，是借助力學(xué)攪拌的方式，使水利工程地基項(xiàng)目中的軟土與施工所用固化劑充分混合，攪拌均勻，從而提升軟土地基對(duì)荷載的承載和對(duì)不良土質(zhì)的固化；高壓噴射注漿法則是對(duì)灌漿法的科學(xué)優(yōu)化，借助高壓設(shè)備不斷提升固化劑實(shí)際固化效果，從而強(qiáng)化軟土地基的實(shí)際承載能力。

2.4 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是針對(duì)水利工程項(xiàng)目建設(shè)過程中軟土地基透水性較差而造成不良影響的解決措施，能借助軟土地基多余水分的排除，有效緩解地基的不均勻沉降，從而提升軟土地基的實(shí)際承載能力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，以減少軟土地基不均勻沉降而造成的水利工程項(xiàng)目形變或裂縫。通常情況下，排水固結(jié)實(shí)際施工方案需要借助加壓系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等較為穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，著重利用軟土地基透水性較差的特性，對(duì)整個(gè)軟土地基的實(shí)際承載能力進(jìn)行科學(xué)提升。其中，真空預(yù)壓法是借助使水利工程建設(shè)項(xiàng)目軟土地基形成真空狀態(tài)，以提高整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性的重要手段，利用鋪設(shè)砂石墊層、鋪設(shè)排水管道等手段排除水利工程項(xiàng)目軟土地基中的多余水分，超載預(yù)壓法是借助綜合多種加壓方式而形成的強(qiáng)化軟土地基承載能力的科學(xué)途徑[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

近年來，我國(guó)水利工程行業(yè)在不斷地發(fā)展，軟土地基處理技術(shù)也得以不斷創(chuàng)新和進(jìn)步，新型加固材料不斷被研發(fā)與投產(chǎn)，這給軟土地基的處理提供了有利的外部條件。在水利工程的施工過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇適合的軟土地基處理技術(shù)，才能在保證施工質(zhì)量的同時(shí)，有效解決軟土地基導(dǎo)致的問題，避免施工進(jìn)度發(fā)生延誤。