水利水電施工中地基處理技術(shù)探討

王志新 嚴(yán)鈳 趙亭亭 濟(jì)南金曰公路工程有限公司

軟土地基含水量較大，透水性較弱，地基在承載作用較強(qiáng)情況下的孔隙水壓力較大，地基在氣溫較低時(shí)還會(huì)出現(xiàn)凍害現(xiàn)象。軟土地基的壓縮性較高，承載力不足，地基容易發(fā)生沉降，進(jìn)而對(duì)水利工程其他部分造成影響。軟土地基的靈敏度較高，抗剪強(qiáng)度較低，施工單位需要加強(qiáng)排水，提高地基的強(qiáng)度。

一、軟土地基處理的重要性

軟土地基的土質(zhì)結(jié)構(gòu)通常表現(xiàn)為有機(jī)質(zhì)土、沙土或者是泥炭，軟土地基會(huì)對(duì)填土密實(shí)度造成影響，造成水利工程地基的沉降，影響水利工程整體穩(wěn)定性。水利工程施工單位要結(jié)合水利工程施工場(chǎng)地的具體情況，在對(duì)工期和造價(jià)進(jìn)行控制的基礎(chǔ)上選擇合適的軟土地基處理技術(shù)，進(jìn)一步加固地基，提升水利工程整體穩(wěn)定性。

二、水利施工中影響軟土地基處理技術(shù)選擇的因素

（一）工程的具體要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

水利工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)會(huì)因?yàn)楣こ痰木唧w用途和建設(shè)等級(jí)不同而存在一定的差異，比如說(shuō)國(guó)家級(jí)的水利工程和鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村水利工程在用途和建設(shè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上就存在一定的差異。雖然說(shuō)水利施工中軟土地基處理的越完美越好，但是我們還應(yīng)該從工程質(zhì)量和造價(jià)等這些方面進(jìn)行綜合性的考慮，也可以說(shuō)是我們通常所說(shuō)的工程的性價(jià)比。

（二）施工時(shí)間限制

工程的建設(shè)工期也是我們?cè)谑┕ぶ兄攸c(diǎn)考慮的事項(xiàng)，畢竟我們要在最合適的時(shí)間內(nèi)完成工程的建設(shè)。比如說(shuō)，采用添加劑法和重壓法處理軟土地基時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)考慮添加劑的反應(yīng)時(shí)間和重壓后的沉淀時(shí)間。如果施工的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)就會(huì)影響工程的整體工期，因此說(shuō)，施工的時(shí)間往往也是影響我們選擇那種施工技術(shù)的重要影響因素之一。

（三）軟土地基的施工總量

軟土地基的施工總量也是影響軟土地基施工技術(shù)選擇的影響因素之一，如果工程量較大，這個(gè)時(shí)候如果采用換填法來(lái)處理軟土地基就需要投入大量的人力、物力，從而直接造成施工成本的大幅度上揚(yáng)。如果軟土層較厚，我們采用重壓法則不能保證軟土地基底部的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性等。

（四）工程施工的環(huán)境因素

水利工程多出的地理環(huán)境是影響工程施工的重要環(huán)境因素，在具體施工的過(guò)程中我們也往往會(huì)因?yàn)榈乩憝h(huán)境的不同而選擇不同的施工技術(shù)方案。比如說(shuō)，平原地區(qū)工程施工時(shí)，往往會(huì)選擇與山地、盆地地區(qū)工程施工不同的建設(shè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、施工方式以及施工技術(shù)方案。

三、軟土地基的常用處理技術(shù)

雖然隨著現(xiàn)代工程建設(shè)技術(shù)的日益發(fā)展以及現(xiàn)代工程建設(shè)機(jī)械化的水平越來(lái)越高，軟土地基處理技術(shù)已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是其來(lái)源于最初的工程建設(shè)理論這一點(diǎn)是不會(huì)改變的。水利工程施工中軟土地基常用的處理技術(shù)有以下幾種。

（一）換填處理法

換填處理法指的是把基礎(chǔ)地面以下的不太深的范圍內(nèi)的軟土層挖走，然后用質(zhì)地更加堅(jiān)硬、強(qiáng)度更加高、性能更加穩(wěn)定、有抗侵蝕能力的碎石、素土、礦渣等逐層填充，同時(shí)以機(jī)械或者人工方法進(jìn)行分層夯、壓、振動(dòng)。當(dāng)?shù)鼗能浫跬翆颖容^薄，也可用人工或者機(jī)械的方法進(jìn)行一些表層的壓、振動(dòng)等系列的密實(shí)處理。換填法適合淺層地基的處理，包括淤泥質(zhì)土。雜填土。回填土等的地基處理，還包括暗洪、暗溝、暗塘等低洼區(qū)域的處理。為使水利工程建設(shè)施工需要得到滿足，通常情況下，換填土要有三層：包括砂與砂墊層、素土與灰土墊層、礦渣和碎石墊層。在對(duì)此種方法加以使用之時(shí)，通常會(huì)在填土層中留下一定空隙，為使地基強(qiáng)度增強(qiáng)就一定要對(duì)孔隙水采取排水舉措，從而達(dá)到防治低溫凍漲和加快固結(jié)的目的。

（二）排水固結(jié)法

通過(guò)排水固結(jié)法對(duì)軟土地基進(jìn)行處理能讓軟土地基里的水分排出，以便使超靜孔隙水壓以及孔隙比減小，從而使土體變形固結(jié)，讓土體的沉降速率可以提前完成，通過(guò)使土體的抗剪強(qiáng)度和有效應(yīng)力提升，最終達(dá)到提升地基承載力的目的。排水固結(jié)法包括：真空預(yù)壓法、電滲排水法、砂井法、堆載預(yù)壓法。對(duì)軟粘土地基可以使用排水固結(jié)法里面的堆載預(yù)壓法，但它所需的工程期限很長(zhǎng)，在建構(gòu)建筑物之前，對(duì)填土材料、砂石進(jìn)行加載預(yù)壓，從而使軟粘土地基沉降得以完成，快速固結(jié)穩(wěn)定軟粘土地基，在撤除荷載之后再建構(gòu)建筑物。在實(shí)行堆載預(yù)壓法之時(shí)，需將加載的速度控制好，進(jìn)行分級(jí)加載，從而避免預(yù)壓導(dǎo)致地基穩(wěn)定性喪失。對(duì)透水性很低的軟粘土便可使用砂井法，此法運(yùn)用地基成孔來(lái)灌注砂土，將砂墊層或砂溝鋪設(shè)在砂井上從而對(duì)排水管進(jìn)行固結(jié)，通過(guò)提升排水速度讓地基能穩(wěn)定牢固。砂井法的用料省、連續(xù)性好以及施工方便等特點(diǎn)，因而在軟土地基的處理中廣泛應(yīng)用。對(duì)不含透水層的軟粘土地基，可使用真空預(yù)壓法，它通過(guò)先將砂井鋪設(shè)在軟土地基里，然后再在地面上鋪設(shè)砂層，接著蓋上一層密封膜讓大氣和砂層隔絕，再用真空裝置將砂層里的氣體抽出，從而形成負(fù)壓，使土體固結(jié)。電滲法是指將有電流通過(guò)的金屬電極通入土體中，讓土中的水分可以流進(jìn)陰極，從而形成電滲。相比于換填處理法來(lái)說(shuō)，排水固結(jié)法的應(yīng)用方式還是挺復(fù)雜的，在對(duì)其加以具體運(yùn)用之時(shí)，一定要對(duì)排水固結(jié)法的要求和特點(diǎn)加以注意。在具體運(yùn)用之時(shí)，需注意如下幾點(diǎn)：首先，在對(duì)堆載預(yù)壓法進(jìn)行使用之時(shí)，不僅需要通過(guò)建筑物自重來(lái)達(dá)到加壓的目的，同時(shí)還可在施工之時(shí)采取預(yù)壓措施，此外，還可通過(guò)部分超載預(yù)壓形式來(lái)進(jìn)行排水固結(jié)。其次，在對(duì)真空預(yù)壓法加以使用之時(shí)，一定要確保真空預(yù)壓邊緣比建筑物基礎(chǔ)大，在進(jìn)行預(yù)壓之時(shí)，假如每邊增加量要大于三米，要想使預(yù)壓效果達(dá)到就要增大預(yù)壓的壓力。最后，在地下水含量小的軟土地基加以處理之時(shí)，可以使用降水預(yù)壓法，當(dāng)然使用此法便需要施工前對(duì)地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)加以收集，如此才能確保制定出來(lái)的降水預(yù)壓方細(xì)致可靠，從而使排水固結(jié)時(shí)效性得以增強(qiáng)。

（三）化學(xué)固結(jié)法

化學(xué)固結(jié)法包括高壓注漿法、水泥土攪拌法、灌漿法三種。所謂的灌漿法是指將水泥漿灌進(jìn)土體中，讓土體能充分固結(jié)，從而使地基沉陷程度得以減少，使地基承載力得以提高。對(duì)含水量較高的軟土地基來(lái)說(shuō)，此法還能起到防滲、堵漏的功效。此種攪拌法的加固深度能保持在五米，在使用此法之前，一定要對(duì)土質(zhì)采取配比強(qiáng)度試驗(yàn)，從而將最佳水泥摻和量加以確定。此法被廣泛的應(yīng)用在含水量高、沉積厚度達(dá)、抗剪性低的軟土地基里。通過(guò)化學(xué)處理形式使地基承載力和硬度增強(qiáng)，以此減少沉降量，從而達(dá)到軟基處理的目的，此種形式能使處理之后地基邊坡穩(wěn)定性得到很好的保障。在對(duì)其進(jìn)行具體應(yīng)用之時(shí)，作為施工單位一定要對(duì)地基和水泥之間的化學(xué)反應(yīng)加以控制，并對(duì)相關(guān)的物理加固舉措加以管理，從而確保處理之后地基固化的速度加快。在運(yùn)用高壓噴射漿法之時(shí)，應(yīng)注意壓力大小，避免在施工之時(shí)出現(xiàn)不均勻沉降和起包的問(wèn)題。

四、結(jié)語(yǔ)

在水利工程軟土地基的處理是有很多的處理技術(shù)的，最終的目的都是改變和完善軟土地基圖層性質(zhì)，來(lái)提高地基的穩(wěn)定性。軟土地基處理常用的方法排水固結(jié)法、換填管理法、化學(xué)固結(jié)法都是較為常用的技術(shù)，對(duì)于提升軟土地基穩(wěn)定性具有較好的作用。