水利施工中軟土地基處理技術(shù)研究

1、水利施工中軟土地基處理技術(shù)研究徐立新山東黃河?xùn)|平湖供水分局陳?ài)蜷l管所【摘 要】隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)水利工程建設(shè)取得了巨大成 就，相應(yīng)的水利施工中軟土地基處理技術(shù)也得到了很大進(jìn)步。地基的處理是水利 工程施工管理工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是整個(gè)水利工程的基礎(chǔ)。軟土因其具有低強(qiáng)度、 高壓縮性、大孔隙及高含水量等特點(diǎn)，使得在軟土地基的設(shè)計(jì)和建設(shè)管理過(guò)程中 存在大量技術(shù)難點(diǎn)，所以，軟土地基是地基處理中重點(diǎn)的分析和研究對(duì)象。木文 介紹了什么是軟土地基，對(duì)水利施工中軟土地基的處理技術(shù)進(jìn)行分析，對(duì)其關(guān)鍵 技術(shù)和注意事項(xiàng)進(jìn)行研究?！娟P(guān)鍵詞】水利施工；軟土地基；處理技術(shù)引言地基處理作為水利工程施工中相對(duì)重要的環(huán)

2、節(jié)，其施工質(zhì)量關(guān)系著整體工程 的質(zhì)量。因此，地基處理工作開(kāi)展前，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地形情況進(jìn)行全面的檢 測(cè)和考察，充分了解地形特征，結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)方案和管理措施。軟土地基因 其低強(qiáng)度、高壓縮性與大孔隙、高含水量等特征，使得地基設(shè)計(jì)和施工都存在很 多難點(diǎn)，對(duì)施工技術(shù)和施工管理提出了很高的要求。對(duì)于整個(gè)水利工程而言，遇 到軟土地基，一旦處理不當(dāng)，由于其承載能力較弱，很可能造成結(jié)構(gòu)變形，樁基 斷裂等問(wèn)題，更可能威脅整個(gè)工程的安全，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。通 常，由于天然軟土的結(jié)構(gòu)特征比較特殊，無(wú)法滿(mǎn)足建筑物結(jié)構(gòu)所需要的地基強(qiáng)度 標(biāo)準(zhǔn)，因此達(dá)不到建筑物的正常使用要求。1軟土地基處理概括軟土地基處

3、理是水利施工過(guò)程中較為常見(jiàn)的一個(gè)步驟，也是水利工程中最為 重要的步驟之一。軟土本身有著一定的特點(diǎn)，即強(qiáng)度低、壓縮性高、孔隙大以及 含水量高等。因此，對(duì)于軟土地基處理也提出了新的挑戰(zhàn)，需要結(jié)合施工特點(diǎn)來(lái) 進(jìn)行綜合考慮。在進(jìn)行具體軟土地基施工之前，相關(guān)組織單位需要結(jié)合實(shí)際情況 進(jìn)行一定的分析研究，堅(jiān)持因地制宜，具體問(wèn)題具體分析，從而更好地根據(jù)軟土 特點(diǎn)來(lái)分析技術(shù)處理的難點(diǎn)。比如，軟土層強(qiáng)度低，承載力弱這一問(wèn)題的分析探 討。在整個(gè)軟土地基施工過(guò)程中，需要充分把握整體承載力，對(duì)軟土層進(jìn)行合理 處理，否則可能造成周?chē)渌Y(jié)構(gòu)變形，甚至斷裂，影響水利施工土層結(jié)構(gòu)，容 易出現(xiàn)坍塌等現(xiàn)象，造成一定的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損

4、失。與此同吋，施工過(guò)程中遇到較大 軟土層會(huì)增加施工難度，嚴(yán)重影響工程施工進(jìn)度。此外，軟土層含水量較高，空 隙較大導(dǎo)致水分蒸發(fā)嚴(yán)重,變得較為松軟，也容易引起坍塌。上述幾方面的問(wèn)題， 是軟土層施工過(guò)程中最為常見(jiàn)的問(wèn)題之一，需要相關(guān)施工單位格外關(guān)注。i般來(lái) 說(shuō)，天然軟土難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)地基施工要求。因此，相關(guān)工作人員需要對(duì)于軟土層 進(jìn)行一定的處理和改進(jìn)，來(lái)優(yōu)化軟土使用性能，從而有效的確保整個(gè)水利施工建 設(shè)的工程質(zhì)量。2水利施工中軟土地基處理技術(shù)軟土地基的可壓縮量較高，當(dāng)軟土地基受到一定的壓力吋，相應(yīng)的便會(huì)出現(xiàn) 較大的壓縮量。我們都知道，淤泥或類(lèi)似淤泥的土質(zhì)具有極弱的承載能力，而構(gòu) 成軟土地基的主要成分便

5、是它們。對(duì)此，我們對(duì)淤泥進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，結(jié)果數(shù) 據(jù)顯示，其最高承載能力為50kn/m3,相對(duì)于水利工程來(lái)說(shuō)，這一結(jié)果極為不 理想，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿(mǎn)足施工要求。因此，對(duì)水利施工中軟土地基采取有效的處理技 術(shù)以提高其承載能力至關(guān)重要。2.1換填法對(duì)于軟土地基來(lái)說(shuō)，其處理的方式和方法是多樣的，首先我們就要介紹-種 較為常見(jiàn)的方法，那就是進(jìn)行換填管理。對(duì)于換填管理來(lái)說(shuō)，就是我們?cè)谶M(jìn)行軟 土基處理的時(shí)候，需要將基底以下一定深度范圍內(nèi)的軟弱土層挖出，進(jìn)而換填成 一些無(wú)侵蝕的低壓縮性散體材料（中砂、粗砂、碎石、卵石等），在完成換填之 后還需要進(jìn)行有效的夯實(shí)。當(dāng)然，這種方式和方法也也有其一定的適用范圍，也 就是說(shuō)

6、在進(jìn)行換填管理的過(guò)程中我們要根據(jù)不同的需要來(lái)進(jìn)行管理，對(duì)于水利工 程建設(shè)來(lái)說(shuō)我們就要根據(jù)工程建設(shè)項(xiàng)目的相關(guān)需求來(lái)展開(kāi)工作。一般來(lái)說(shuō)，換填 土中包括砂和砂墊層，灰土和素土墊層，碎石和礦渣墊層。在進(jìn)行換填管理的過(guò) 程中，一般都會(huì)采取不同的底層材料，對(duì)于不同材料的墊層，它的主要作用也是 不同的，但主要的也就是用來(lái)抗剪強(qiáng)度較高、壓縮性小的填筑材料代替軟弱土, 承擔(dān)基礎(chǔ)荷載的壓力。與此同吋，我們?cè)谶M(jìn)行軟墊層的材料填充吋，會(huì)有一定的 空隙，這樣一來(lái)我們就可以利用透水性強(qiáng)的功能加快排水，從而加快軟土固結(jié), 防止低溫凍脹。對(duì)于水利工程的建設(shè)來(lái)說(shuō)，我們通過(guò)采用換填墊層處理上部軟弱 土吋，由于傳遞到下臥層頂面的附

7、加應(yīng)力很小，可取得較好的效果。但是，我們 在利用這一方法的時(shí)候還要根據(jù)工程大小的需要以及工程對(duì)于剛性和穩(wěn)定性的 需要來(lái)進(jìn)行相關(guān)的處理。2.2排水固結(jié)法軟土地基排水固結(jié)法也是軟土地基處理的一種常用方法，這種方法適合含水 量較大、但強(qiáng)度和硬度稍弱的軟土地基的處理,主要有3種方法，即堆載預(yù)壓法、 真空預(yù)壓法、降水預(yù)壓法。堆載預(yù)壓法主要是指在軟土路基處理的過(guò)程中，在路 基中設(shè)置一些砂井，利用塑料排水帶及建筑物的質(zhì)量產(chǎn)生的壓力，將軟土路基中 的水分?jǐn)D壓出來(lái)的一種方法。真空預(yù)壓法主要是指在軟土路基處理的過(guò)程中，在軟土內(nèi)部設(shè)置橫向排水設(shè)施, 再在地面鋪設(shè)一層砂層，并將不透氣的塑料薄膜蓋在砂層上面，使膜下的土

8、體形 成了真空，利用負(fù)壓載荷作用將軟土中的水分排出來(lái)的一種方法。降水預(yù)壓法是 指在處理軟土地基的過(guò)程中借助于井點(diǎn)抽水，在降低下水水位的條件下，利用地 下水的流動(dòng)性和軟土地基自身的質(zhì)量產(chǎn)生的壓力，將其中的水分排出來(lái)的一種方 法。2.3化學(xué)加固法對(duì)于化學(xué)固結(jié)處理技術(shù)來(lái)說(shuō)，也就是在進(jìn)行軟土地基處理的吋候利用一系列 化學(xué)的方法進(jìn)行地基的固結(jié)，以便加強(qiáng)其自身的穩(wěn)定性。一般來(lái)說(shuō)，常見(jiàn)的方法 有灌漿法、高壓噴射注漿法、深層攪拌法。這幾種方法對(duì)于軟土處理具有不同的 作用，對(duì)于深層攪拌法來(lái)說(shuō)，它就是我們?cè)谶M(jìn)行軟土處理的過(guò)程中，利用水泥、 石灰等材料作為固化劑的主劑，進(jìn)而通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械進(jìn)行攪拌，并口在 地

9、基深處就將軟土和固化劑進(jìn)行粘合，從而利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系 列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土駛化結(jié)成具有整體性，水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。 對(duì)于這種化學(xué)管理方法，其主要的功能就是加強(qiáng)軟土的硬度和承載能力，從而減 少沉降量，這樣一來(lái)也就可以很好的提高邊坡的穩(wěn)定性。而對(duì)于軟土與水泥采用 機(jī)械攪拌加固的基本原理，通常也就是利用水泥進(jìn)行一系列的化學(xué)反應(yīng)和物理加 固進(jìn)行管理，最終使得它與混凝土的硬化機(jī)理有所不同，混凝土的便化主要是水 泥在粗填充料（即比表面不大，活性弱的介質(zhì)）中進(jìn)行水解和水化作用，所以凝 結(jié)速度較快。2.4加筋法加筋法，顧名思義就是在軟土層中利用鋼筋進(jìn)行網(wǎng)狀式的施工作業(yè)，這樣做 的主

10、要目的就是為了提高軟土層對(duì)于荷載的承受力，進(jìn)而加固整個(gè)軟土層地基的 穩(wěn)定性。在相對(duì)施工環(huán)境較差的情況下，加筋法施工作業(yè)可以有效降低軟土層的 沉降力，但它也存在一定缺陷，這種施工加固方法成本相對(duì)較高，且適用范圍比 較小。所以對(duì)于水利工程施工建設(shè)者而言，必須充分考慮其因素影響，依據(jù)實(shí)際 施工情況選擇更加合理的施工工藝。2.5旋噴法旋噴法是利用專(zhuān)業(yè)的旋噴機(jī)械設(shè)備針對(duì)軟土地基進(jìn)行施工作業(yè)，這種方式方 法可以有效地鞏固軟土地基的壓實(shí)度及提高其防滲作用。整個(gè)操作過(guò)程要求水利 施工人員必須對(duì)機(jī)械設(shè)備有一定的了解與掌握，這樣才能在使用過(guò)程中充分發(fā)揮 其效用。通常而言，旋噴法需要使用高壓噴射水泥固化漿液以及土體

11、混合并凝固 硬化形成旋噴樁，其最重要的目的是進(jìn)行有效的加固。2.6振動(dòng)水沖法這種方法的使用與排水固結(jié)法不同，它要求在施工作業(yè)吋必須按照一定的順 序進(jìn)行鉆孔，將水泥、砂石等原材料更好地加固在整個(gè)軟土地基中。對(duì)于機(jī)械設(shè) 備的使用要求也相對(duì)比較嚴(yán)格，在進(jìn)行振動(dòng)水沖法前，必須對(duì)水利施工進(jìn)行很好 的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，科學(xué)的進(jìn)行鉆孔，從而達(dá)到加固軟土地基的目的。運(yùn)用此工藝法 需要注意在施工前不能進(jìn)行排水作業(yè)工作，所以從本質(zhì)上而言，這種方法與排水 固結(jié)法還是有一定區(qū)別的，不能一概而論，要依據(jù)實(shí)際施工情況進(jìn)行嚴(yán)格的控制 與把握。3水利施工中軟土地基處理技術(shù)的注意事項(xiàng)(1) 在對(duì)水利施工中軟土地基進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)對(duì)軟土地

12、基的承載能力進(jìn)行充 分考慮，可借助于計(jì)算機(jī)軟件對(duì)影響軟土地基水平剪切力、承載力、土壤熱化等 因素進(jìn)行科學(xué)分析。(2) 深層攪拌樁的處理：在水利施工時(shí)要將冬天的影響因素算在施工的時(shí) 間內(nèi)，要盡量避免因?yàn)樘鞖庠谒こ讨袑?duì)軟土地基處理工作的影響。(3) 有地址的勘察測(cè)量：施工前必須按照有關(guān)規(guī)定對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行進(jìn)行嚴(yán) 格的水利勘察、水利工程測(cè)量、地形地貌考察、水文地質(zhì)調(diào)查，結(jié)合有關(guān)資料對(duì) 其性質(zhì)、特征進(jìn)行充分的分析，然后根據(jù)測(cè)量、勘察及分析結(jié)果制定出最有效、 最可行、最經(jīng)濟(jì)的軟土地基處理方案，絕不允許在缺少勘察和測(cè)量數(shù)據(jù)的情況下 盲目制定處理方案，以免因決策失誤降低軟土地基的處理質(zhì)量，甚至造成巨大經(jīng)

13、濟(jì)損失。(4) 在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理過(guò)程中，注重基底土質(zhì)實(shí)驗(yàn)的重要性，以實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà)。只有結(jié)合基底土質(zhì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，才能對(duì)其實(shí)用性下最終結(jié)論。特別是對(duì) 深層水泥攪拌樁的處理過(guò)程中，更需要有實(shí)驗(yàn)依據(jù)，以免日后水利設(shè)施出現(xiàn)質(zhì)量 問(wèn)題，造成嚴(yán)重影響。結(jié)語(yǔ)綜上所述，水利施工中遇到軟土層地基處理是較為常見(jiàn)的情況，這就要求我 們針對(duì)不同建筑工程項(xiàng)目對(duì)軟土地基要求不同，各地區(qū)天然軟土地質(zhì)的成份也千 差萬(wàn)別，進(jìn)行科學(xué)的處理。但是在這個(gè)過(guò)程中也就決定了了軟土地基處理的復(fù)雜 性、靈活性，只有從實(shí)際情況出發(fā)更好地解決軟土層地基處理問(wèn)題，才能夠更好 地優(yōu)化水利工程施工建設(shè)，更好地服務(wù)于社會(huì)，創(chuàng)造價(jià)值。參考文獻(xiàn)：孫國(guó)靜，王寒芳，趙攀對(duì)水利