水利工程軟土地基處理技術(shù)探討

王政

摘 要 近年來(lái)，我國(guó)水利事業(yè)呈現(xiàn)高速發(fā)展的趨勢(shì)，在這一發(fā)展趨勢(shì)下，水利工程的建設(shè)數(shù)量日漸增多、規(guī)模逐步擴(kuò)大，軟土地基的存在成為水利工程建設(shè)施工的難點(diǎn)。軟土地基的承載力較小，如果不進(jìn)行相應(yīng)的處理，將會(huì)使得水利工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足，難以承受較大的結(jié)構(gòu)荷載，因此，對(duì)于任何的水利工程項(xiàng)目而言，如果遇到了軟土地基的施工問(wèn)題，就需要采取恰當(dāng)?shù)奶幚砑夹g(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)地基加固。基于此，本文重點(diǎn)探析了水利工程中軟土地基處理的幾種技術(shù)。

關(guān)鍵詞 水利工程;軟土地基;處理技術(shù)

我國(guó)獨(dú)特的自然地理環(huán)境使得在很多的工程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，都會(huì)面臨軟土地基的施工難題，尤其是對(duì)水利工程項(xiàng)目而言，由于其施工環(huán)境的特殊性，軟土地基處理將是施工過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。水利工程的建設(shè)施工復(fù)雜，對(duì)地基基礎(chǔ)的要求非常高，軟土地基的處理方面雖然包含了多種的技術(shù)，但是，在實(shí)際的技術(shù)選擇過(guò)程中，需要結(jié)合軟土地基現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，來(lái)保障處理技術(shù)的有效性，以通過(guò)地基處理來(lái)為水利工程提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

1軟土的特征及其危害性

從廣義來(lái)看，軟土主要指的是含水量偏高、液限天然孔隙比在1以上的細(xì)粒土，多處于為軟塑或者流塑狀態(tài)下。水利工程項(xiàng)目建設(shè)和施工過(guò)程中，軟土地基是非常常見(jiàn)的一種地質(zhì)條件，由于水利工程施工的嚴(yán)格要求，在整個(gè)施工建設(shè)過(guò)程中，需采取有效的技術(shù)來(lái)進(jìn)行軟土地基的加固處理。我國(guó)的軟土多集中在東南沿海和大江大河的入海三角洲等地區(qū)，以淤泥、淤泥質(zhì)土等為主。軟土性質(zhì)與普通土質(zhì)有所不同，其觸變性、流變性和壓縮性較強(qiáng)，這一特征使得軟土地基的強(qiáng)度不足，存在不均勻沉降等問(wèn)題。在工程建設(shè)領(lǐng)域，如果不對(duì)軟土地基加以有效處理就直接進(jìn)行相應(yīng)的施工建設(shè)，將會(huì)使軟土地基存在較大的沉降威脅，極易引起嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象。因此，水利工程建設(shè)項(xiàng)目中，必須要加強(qiáng)對(duì)軟土地基的處理。

2水利工程中的軟土地基處理技術(shù)

（1）置換法。置換法是軟土地基處理中的一種有效技術(shù)，此技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)便捷，具體應(yīng)用時(shí)，將水利工程軟土地基范圍內(nèi)存在的軟土用灰土或者水泥等具備一定硬度的土質(zhì)來(lái)替代，當(dāng)軟土被置換以后，地基的承載力大大提升，就可以滿足水利工程中的地基施工要求[1]。但是，在水利工程軟土地基處理上采用這一技術(shù)時(shí)，所涉及的工程量非常大，且技術(shù)經(jīng)濟(jì)性不足，工程企業(yè)如果要最大程度上實(shí)現(xiàn)工程成本的控制，就需要盡量就地取材，節(jié)約材料成本。當(dāng)基本的置換處理工作完成以后，要提升地基的承載力，同樣要保障置換后填土的密實(shí)性。

（2）排水固結(jié)法。軟土地基中主要以軟土為主，軟土的性質(zhì)與一般土質(zhì)有所不同，其中的含水量偏高，通過(guò)控制土質(zhì)中的水分，能夠讓土體的強(qiáng)度大大提升，這一思想對(duì)軟土的排水處理非常關(guān)鍵。具體來(lái)說(shuō)，在軟土地基的處理上，如果采用的是排水固結(jié)法，就需要使用相應(yīng)的排水設(shè)備，來(lái)將土質(zhì)中的水分加以有效排出，進(jìn)而使得土壤的孔隙率大大減小，因此，排水固結(jié)法同樣可以大大提升地基的承載力，排水設(shè)備多以塑料水管和砂井為主[2]。比如，真空預(yù)壓法，可以在軟土地基表面增設(shè)砂墊層，隨后，在地下埋設(shè)垂直的排水管道，在管道布設(shè)的過(guò)程中，需使用封閉膜將管道包裹起來(lái)，使得管道能夠與周邊隔離開(kāi)來(lái)，避免膜周邊空氣的進(jìn)入;降水預(yù)壓法，需在軟土地基中進(jìn)行排水帶的設(shè)置，此排水帶需要豎直放置，當(dāng)然，在一些水利工程軟土地基處理方面，如果應(yīng)用的是這一技術(shù)，可以在軟土中進(jìn)行砂井的設(shè)置，在軟土上方進(jìn)行砂層鋪設(shè)，并使用薄膜來(lái)覆蓋該砂層，隨后借助于抽氣裝置來(lái)將膜維持在真空狀態(tài)下，這一施工處理結(jié)束后，軟土中的水分就可以有效排出，進(jìn)而加快軟土的固結(jié)速度。

（3）強(qiáng)夯法。軟土地基的處理過(guò)程中，需嚴(yán)格根據(jù)內(nèi)部土體的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行處理方法的選擇，比如，在一些水利工程中，軟土地基主要以沙土與黃土為主，此類軟土地基的處理方面，可以選用強(qiáng)夯法，借助于夯錘來(lái)進(jìn)行軟土地基的夯實(shí)處理。在強(qiáng)夯法的應(yīng)用過(guò)程中，最為關(guān)鍵的是要借助于夯錘來(lái)進(jìn)行夯擊處理，在處理的過(guò)程中，需嚴(yán)格將夯錘的夯力控制在合理的范圍內(nèi)，在夯錘夯力作用下，能夠提高地基的牢固性。以南水北調(diào)工程的某一施工段為例，此段為粘砂多層結(jié)構(gòu)，在施工過(guò)程中，以半填半挖施工作業(yè)為主，挖方深度在7.0～10.5m之間，渠道底板處于砂壤土、重砂壤條件下，屬于軟土地基，在實(shí)際的施工過(guò)程中，根據(jù)多種軟土地基施工技術(shù)的對(duì)比，選用強(qiáng)夯法更為有效，在此工程中，單擊夯擊能在3000kN·m左右，總共需錘擊4遍，其中，前三遍的夯錘落距控制在15m左右，而最后一次夯擊時(shí)為滿夯，落距控制在5m左右。

（4）旋噴法。旋噴法在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，需借助于旋噴設(shè)備來(lái)完成，在水利工程項(xiàng)目軟土地基的處理過(guò)程中，旋噴法同樣非常有效，借助于旋噴設(shè)備能夠形成旋噴樁，當(dāng)旋噴樁形成以后，就可以大大提升軟土地基的承載能力，在沖填土、軟黏土等類型的地基處理方面非常有效。旋噴法的技術(shù)原理是：在旋噴樁上設(shè)置了注漿管，當(dāng)將此注漿管放置在土層的一定深度以后，就可以開(kāi)始緩慢提升，在此過(guò)程中，噴嘴將會(huì)嚴(yán)格按照相應(yīng)的速度來(lái)維持轉(zhuǎn)動(dòng)，在強(qiáng)大的壓力作用下，噴出的水泥固體漿液將會(huì)與土體有效融合，進(jìn)而也就可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)地基的加固，最終所形成的旋噴樁具有高強(qiáng)度、強(qiáng)穩(wěn)定性的特征。

（5）樁基法。如果在水利工程中面臨軟土厚度較大，且軟土分布面積較廣、含水量偏高的問(wèn)題，可以在地基處理的過(guò)程中，采用樁基法來(lái)進(jìn)行地基加固處理。在當(dāng)前的工程技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，樁基技術(shù)的類型非常多，傳統(tǒng)的水泥樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)已經(jīng)被逐步淘汰，取而代之的是預(yù)應(yīng)力管樁與鋼筋樁基技術(shù)。

3結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，很多的水利工程建設(shè)中都會(huì)面臨軟土地基的施工難題，當(dāng)出現(xiàn)這一施工問(wèn)題以后，施工單位要進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)勘察，根據(jù)軟土的類型、分布情況，選擇恰當(dāng)?shù)牡鼗庸毯吞幚砑夹g(shù)，消除軟土地基對(duì)水利工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所造成的不利影響，以提高水利工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳建良，朱方榮，吳振華.水利工程軟土地基處理施工質(zhì)量管理[J].綠色環(huán)保建材，2020（6）：218，220.

[2] 吳淞，辜禹峰，劉毓川.水利工程軟土地基處理施工質(zhì)量管理[J].四川水力發(fā)電，2020，39（1）：41-43，47.