水利施工中軟土地基處理的重要性及其技術要點研究

周吉存

江西華龍水利工程建設有限公司 江西宜春 336000

在水利建設過程中，軟土地基的處理技術是基地建設中的重點，關系著整個水利工程的質量和水利工程的施工安全。只有把軟土地基處理的技術與方法科學、合理的應用于水利工程的施工過程中，才能保證軟土地基的穩(wěn)固性，全面的提高地基建設的質量，保證整個水利工程的順利。

1 軟土地基的基本概念及其特性

軟土地基，顧名思義是有軟土結構構成的地基環(huán)境的統(tǒng)稱。在建筑學領域，軟土地基主要是指構成地基的地質環(huán)境相對松散，土壤具有一定的液態(tài)流體特性，無法對表層的建筑物提供有力的支撐。同時，軟土地基沉降系數(shù)相對較高，且表現(xiàn)不一致，容易在沉降的過程中形成水利工程與周邊環(huán)境的脫離，甚至是包括傾覆、斷裂等潛在風險。為了更好的對其固化施工進行選擇與分析，我們有必要對軟土地基的特性進行總結。從施工實踐的角度來看，其主要由如下幾方面的特征：第一，低強度。軟土地基多以沙碩為主要組成部分，內部空間充滿了水分，進而對于表層建筑的支撐力度不足，無法為其提供足夠的應力支撐；第二，透水性較差。軟土地基黏粒結構與土壤團粒相對較多，此種土壤結構對于水分的飽有性相對較強，內部空間水分較難排出，且在外部水環(huán)境充分（地表徑流、地下水位等）時團粒結構與水分結合能夠使得土壤形成顯著的液態(tài)特性，使得沉降與流動性更強；第三，高壓縮。軟土地基內部空間較大，在較高壓力時能夠產生顯著的壓縮。有實驗表明，當單位面積壓力超過0.1MPa時，軟土地基則會產生顯著的壓縮，甚至會出現(xiàn)明顯的塌陷，這對后續(xù)工程的使用壽命與施工質量造成嚴重威脅；第四，高沉降。除了壓縮沉降之外，流體特性會帶來軟土地基的外排沉降。在較高的地表壓力下，軟土地基會對周邊地基環(huán)境造成擠壓，進而通過水分外排、流體外排等方式分解來自縱向的壓力，進而形成更大范圍的沉降[1]。

2 水利工程中軟土地基處理的重要性

水利工程建設利國利民，其不僅僅是區(qū)域經濟發(fā)展的必要保障，同時集約了包括飲水、灌溉、旅游等一系列生活生產必要要素。水利工程的建設是我國基礎民生設施中重要的一環(huán)。由于其建設特點也使得其施工過程中對于建筑質量的要求相對較高。地基的處置是水利施工中的重點，其決定了水利施工后續(xù)的沉降問題，并對切實保障水利施工工程整體質量與使用安全性提供必要的保障與基礎。所謂的軟土地基是指施工的地質條件存在低強度、低透水、沉降快等特征的基底土壤，此種土壤條件多出現(xiàn)于地下水位較高的河床位置，可以這樣講，在絕大部分水利施工的基底處置中，軟土地基占有絕對的地位。在這樣的背景下，選擇適當?shù)姆绞綄浲恋鼗M行處置能夠有效的避免由于沉降而造成水利工程質量降低、同時對于工程的成本、質量控制體系的落地具有實際的意義。

3 水利工程軟土地基施工工藝分析

3.1 換填處理法

換填處理法指的是把基礎地面以下的不太深的范圍內的軟土層挖走，然后用質地更加堅硬、強度更加高、性能更加穩(wěn)定、有抗侵蝕能力的碎石、素土、礦渣等逐層填筑，同時以機械或者人工方法進行分層夯、壓、振動，讓它達到需要的密度，成為一個優(yōu)質的人工地基。為使水利工程建設施工需要得到滿足，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。施工單位在對此種方法加以使用之時，應按照需求不同選擇相應的墊層材料，如此才能確保其起到要求效果。但在進行選擇時，無論選擇哪種材料，最終的目的都是為了使地基抗剪強度增大，使其壓縮性能降低，從而達到提升地基承載力的目的。

3.2 排水固結法

排水固結法主要包括以下幾種：真空預壓法、礦井法、電滲排水法以及堆載頂壓法。對于軟粘土地基進行處理時可以使用堆載頂壓法，但是這種方法需要較長時間。在建筑物修建之前，對填土材料以及砂石加載預壓，使軟粘土地基完成沉降，從而使軟粘土地基得到快速穩(wěn)定固結，將荷載撤除之后再對建筑物進行修建。有些軟粘土地基透水性比較低，在對其進行處理時可以使用砂井法。這種方法是利用地基成孔的方式來對砂土進行灌注，將砂溝或者是砂層墊在砂井之上鋪設，以此來固結排水管，利用對排水速度的提升來使得地基比較牢固穩(wěn)定。砂井法所具有的特點就是用料省、連續(xù)性較好；并且其施工也比較方便。

3.3 化學固結法

化學固結法主要是使用一些化學材料使軟土地基能夠達到排水固結的目的，以此提高地基的穩(wěn)定性?；瘜W固結法主要包括：灌漿法、高壓噴射注漿法和深層攪拌法等方法。在使用化學固結法時主要是通過使用化學方法，以此提高軟土地基的強度和承載力從而能夠有效的降低軟土地基的沉降量對軟土地基進行有效地處理。在使用化學固結法時要對水泥和地基之間發(fā)生的化學反應進行有效的控制同時要利用相關的物理加固法對其進行有效的管理這樣可以提高軟土地基的固化速度。使用灌漿法，確保在軟土當中漿液的均勻分布這樣可以保證地基能夠達到處理的效果。在利用高壓噴射注漿法時要對壓力的大小進行密切的關注，避免在施工過程中不會出現(xiàn)起包和不均勻沉降的問題。在使用深層攪拌法時要選擇適合類型的攪拌機械，并要對攪拌的時間和均勻性進行密切的關注。

3.4 強夯施工法

施工強夯法施工時，在確定強夯參數(shù)指標同時，還要在施工現(xiàn)場進行有效的試夯，并對施工現(xiàn)場的試夯數(shù)據(jù)進行全面的記錄，然后分析和對比試夯前的數(shù)據(jù)與試夯后的數(shù)據(jù)。之后再檢驗軟土地基使用強夯施工法的效果，然后進行最后的調整和確定施工強夯需要的參數(shù)指標。若是參數(shù)指標不符合施工要求時，要進行相應的調整。軟土地基的施工處理與內部土體的性質密不可分，由沙土與黃土構成的軟土，可以通過采用夯錘來對軟土夯實處理。被用做夯實土體的夯錘的夯力一般要求在80kN以上，以確保土體被牢固夯實，從而保證軟土地基具有高度的牢固度與穩(wěn)定性。

總之，水利工程在具體的施工過程中，應該根據(jù)水利工程軟土地基的實際狀況，選擇相應的軟土地基的施工處理技術，以此獲得更高的經濟效益和社會效益。