微探水利工程施工中軟基基礎(chǔ)的處理技術(shù)

朱巍，宋偉慶

（1.江蘇省工程勘測研究院有限責任公司，江蘇 揚州 225100；2.無錫市惠山區(qū)水利重點工程建設(shè)管理處，江蘇 無錫 214174）

1 引言

水利工程是我國重要的市政建設(shè)項目之一，可為各領(lǐng)域生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)工作提供充足的水利資源支持。就目前來看，由于城市人口數(shù)量增多，水資源更加緊缺。為從根本上提升水利工程建設(shè)水平，需要細致分析工程施工期間的地質(zhì)特征，重點關(guān)注軟基基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)，選擇適宜的軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)，降低工程施工期間質(zhì)量問題與安全事故發(fā)生概率。

2 水利工程軟基基礎(chǔ)概念

通過分析水利工程軟基基礎(chǔ)概念，認識軟基基礎(chǔ)原理，能夠為選擇適宜的軟基基礎(chǔ)施工方式提供重要的理論依據(jù)。

水利工程軟基基礎(chǔ)主要就是在水利工程施工期間，需要將較為松軟的土壤結(jié)構(gòu)作為地基基礎(chǔ)。相較其他土壤，軟土的可塑性較強，壓縮性顯著，對水利工程建設(shè)與安全維護工作提出了更高要求。為確保水利工程能夠高質(zhì)高效建設(shè)在軟基基礎(chǔ)上，需要相關(guān)施工人員在施工前做好預(yù)先準備工作，制定出專項可行的軟基基礎(chǔ)施工方案，切實保障水利工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及承載力。

隨著城市用地規(guī)模日漸緊張，水利工程軟基基礎(chǔ)施工已經(jīng)成為一項必然研究課題。由于軟土地基結(jié)構(gòu)自身承載能力有限，需要進行專項的處理工作。如果水利工程施工階段對建筑荷載預(yù)估不到位的情況下，建筑荷載力超過軟土地基承載力，將會出現(xiàn)較為嚴重的安全事故問題。

就目前來看，水利工程軟土地基處理工作更加完善。但受技術(shù)及經(jīng)濟水平等因素影響，軟土路基處理水平與預(yù)期目標存在一定差距，地基結(jié)構(gòu)承載力出現(xiàn)明顯變化，需要結(jié)合工程實際建設(shè)要求，不斷優(yōu)化水利工程軟基基礎(chǔ)施工方案。

3 水利工程軟基基礎(chǔ)特征

相較水利工程其他地基結(jié)構(gòu)而言，軟基基礎(chǔ)主要具備高壓縮性、高空隙比、低透水性、高敏感度等特征，實際施工期間的難度更大。在水利工程軟基基礎(chǔ)實際施工期間，需要結(jié)合工程具體施工要求，制定出專項可行的軟基基礎(chǔ)處理方案，從根本上提升基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力與穩(wěn)定性。

軟土地基高孔隙比主要就是指在不同重塑土中，高孔隙比存在明顯差異。在外部環(huán)境條件相同的情況下，軟土結(jié)構(gòu)的高孔隙比更加顯著。在軟土地基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)下沉的情況下，極易出現(xiàn)膠結(jié)問題，使后期壓實難度進一步提升。

軟土地基透水性會嚴重影響到地基排水情況，導(dǎo)致地基出現(xiàn)凝固現(xiàn)象。如在軟基基礎(chǔ)上部建設(shè)水利工程建筑時，沒有采用適宜的基礎(chǔ)處理工作，會引發(fā)建筑下沉?xí)r間進一步增加。

水利工程軟基基礎(chǔ)也存在較為顯著的高敏感度特征。在建筑受到明顯震動作用后，土質(zhì)結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化情況。相較于原有土質(zhì)結(jié)構(gòu)而言，軟基基礎(chǔ)自身質(zhì)量以及稀釋度將會發(fā)生明顯變化。因此在軟基基礎(chǔ)設(shè)計工作中，需要采用合理措施避免基礎(chǔ)滑動情況出現(xiàn)，導(dǎo)致水利工程建筑全壽命周期被縮短。

4 水利工程軟基基礎(chǔ)處理原則

水利工程軟基基礎(chǔ)處理工作具備專業(yè)性強、復(fù)雜程度高等特征，軟基基礎(chǔ)處理水平可直接影響到水利工程建設(shè)期間的全生命周期。在軟基基礎(chǔ)施工過程中，要求工作人員結(jié)合工程具體建設(shè)要求，不斷優(yōu)化軟基基礎(chǔ)處理方案，選擇更加適宜的基礎(chǔ)處理技術(shù)手段。

現(xiàn)階段，國內(nèi)水利工程軟基基礎(chǔ)處理工作需要嚴格遵循以下原則：

（1）因地制宜原則。依照不同種類水利工程建設(shè)特征，設(shè)置更加適宜的軟基基礎(chǔ)沉降值，從根本上保障軟基基礎(chǔ)處理水平，切實增強基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載力及穩(wěn)定性。

（2）合理管控原則。對水利工程軟基基礎(chǔ)處理時間進行嚴格管控。處理時間控制水平可直接影響地基結(jié)構(gòu)力學(xué)性能。因此，在制定水利工程軟基基礎(chǔ)處理方案過程中，需要結(jié)合工程實際建設(shè)要求，不斷優(yōu)化軟基基礎(chǔ)處理方案，明確實際處理期間的技術(shù)參數(shù)，保障軟基基礎(chǔ)處理工作高質(zhì)高效開展。

5 水利工程軟基基礎(chǔ)施工技術(shù)

5.1 樁基處理技術(shù)

在水利工程軟基基礎(chǔ)施工期間，水泥攪拌樁是常見的施工技術(shù)之一，可以通過深層攪拌的方式，將軟土與固化劑結(jié)合在一起，確保軟土結(jié)構(gòu)能夠凝結(jié)成同一整體，具備更加顯著的整體性、水穩(wěn)性，因此更加適用于軟土地基主要為淤泥、粉土土質(zhì)的情況。

水泥攪拌樁在實際施工期間不會產(chǎn)生較大的振動及噪聲，施工后不必進行建筑垃圾的外運。水泥攪拌樁結(jié)構(gòu)既可以獨立，又可以搭接在一起。水泥攪拌樁自身的滲透性較小，在實際應(yīng)用期間可以有效改善軟土地基各項力學(xué)性質(zhì)，從根本上提升軟土地基結(jié)構(gòu)的承載力。

值得注意的是，在水泥攪拌樁施工過程中，要設(shè)置卡管、噴漿堵塞等問題處理對策，針對這些問題制定出相應(yīng)的運維方案，施工前做好設(shè)備的檢修處理，確保水泥攪拌樁能夠在軟土基礎(chǔ)施工過程中發(fā)揮出重要作用。

同時，在水利工程建設(shè)過程中，也需要注重使用鋼筋混凝土預(yù)制樁。由于軟基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)土層較厚，僅采用普通處理方式難以從根本上提升軟基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力。在使用鋼筋混凝土預(yù)制樁過程中，還應(yīng)當配合機械成孔方式，在孔中注入混凝土，從根本上提升軟基土壤結(jié)構(gòu)的承載力，有效地緩解地基結(jié)構(gòu)下沉問題出現(xiàn)。

5.2 換填技術(shù)

由于水利工程軟基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)部含水量較大，為避免軟土地質(zhì)條件對工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成不利影響，還可以將軟土換填為強度高、穩(wěn)定性更強的材料，配合專業(yè)施工設(shè)備進行強夯處理。

具體來說，水利工程具體施工要求存在一定差異，需要在實際施工前期充分了解地基狀況。在軟基淤泥層較薄的情況下，可以通過換土墊層的方式，從根本上提高軟土基礎(chǔ)的緊密性以及軟基基礎(chǔ)的抗壓能力。在使用換填法前，需要對軟基基礎(chǔ)材料進行細致檢查，及時挖除帶有腐蝕性的材料，換填如砂石、卵石等土壤結(jié)構(gòu)，從根本上提升晚期基礎(chǔ)的密實度。

在換填技術(shù)實際應(yīng)用過程中，會出現(xiàn)數(shù)量較多的施工廢土，導(dǎo)致施工期間的現(xiàn)場管理成本進一步增長。為從根本上提高換填技術(shù)的應(yīng)用可靠性，相關(guān)工作人員需要嚴格遵照施工方案開展施工流程，降低因人為操作不當導(dǎo)致的軟土基礎(chǔ)施工穩(wěn)定性下降問題。配合地基結(jié)構(gòu)勘探與檢查工作，發(fā)現(xiàn)換填及換填后地基基礎(chǔ)存在的各類問題，結(jié)合這些問題制定出專項可行的維護方案。

5.3 拋石擠淤施工技術(shù)

在拋石擠淤施工技術(shù)實際應(yīng)用過程中，需要在軟土基礎(chǔ)底部中心到兩側(cè)設(shè)置一定數(shù)量的碎石，切實控制軟土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)部含水率，切實保障軟土基礎(chǔ)施工期間的施工強度。

應(yīng)用在拋石擠淤技術(shù)中的碎石尺寸不應(yīng)超過0.3。相較其他軟土基礎(chǔ)處理技術(shù)，拋石擠淤施工方法更簡便，主要被應(yīng)用在積水量較大的洼地、排水困難、淤泥較多的軟土地質(zhì)條件。

要求在使用拋石擠淤施工技術(shù)過程中，相關(guān)工作人員還應(yīng)細致分析施工場地的地質(zhì)與水文條件，如因為經(jīng)過長期雨季而出現(xiàn)大規(guī)模上層滯水的情況下，需要進行事先的排放處理。

5.4 預(yù)壓技術(shù)

水利工程軟基基礎(chǔ)真空預(yù)壓施工技術(shù)主要就是在地基表面鋪設(shè)密封膜，借助真空設(shè)施，將密封膜與地基表面抽成真空狀態(tài)。由于密封膜下部砂墊層與土體結(jié)構(gòu)中的垂直排水通道形成負壓力，使孔隙水排放速度進一步提升，軟土基礎(chǔ)固結(jié)度有效增長。

同時，水利工程軟基基礎(chǔ)還可使用加載預(yù)壓技術(shù)，借助加壓天然軟土地基、壓實地基的方式，從根本上提高地基結(jié)構(gòu)承載力，控制軟基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)變化問題發(fā)生概率。在確保加載預(yù)壓技術(shù)能夠在水利工程軟件基礎(chǔ)處理過程中發(fā)揮重要作用。

如在處理天然軟土地基期間出現(xiàn)滲漏問題，則需要通過縮短排水間距的方式，從根本上提高軟土地基承載力，切實保障水利工程施工質(zhì)量及效率。

6 結(jié)語

總而言之，水利工程軟基基礎(chǔ)處理水平可直接影響工程建設(shè)質(zhì)量效率。為確保軟基基礎(chǔ)處理效果與其目標相符，還需要結(jié)合工程具體建設(shè)要求，制定出專項可行的軟基基礎(chǔ)處理方案。由于水利工程建設(shè)環(huán)境極為復(fù)雜，需要配合使用多種軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)，設(shè)置更加合理的軟基基礎(chǔ)處理參數(shù)，從根本上提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力及穩(wěn)定性。