水利施工中的软土地基处理技术

2014-04-02张俊琪

黑龙江水利科技 2014年10期

张俊琪

(山西省三门峡库区建设工程局，山西运城044000)

0 前言

地基是水利工程建设施工中的一个关键环节，地基施工质量直接决定着整个工程项目的质量。在水利工程设计时，相关的工程人员就会针对地基建设作出充分的准备，到现场实地勘测，根据当地的地质地貌确定最优地基施工方案。

软土低强度、高压缩性、大孔隙和高含水量的特点，使得软土地基在施工中存在大量的技术难点，所以在水利工程建设中解决了软土问题，工程质量就得到了保障。软土的这些特征决定了对软土地基的施工措施，要采取增强土的强度，降低土层的含水量，从而改变软土的结构，从根本上对地基中的软土问题进行解决。

软土地基的解决对于整个的工程建设具有重要意义，可以降低水利建设中间的安全事故发生率，保证整个建筑的安全使用。

1 软土地基特征

软土地基是可压缩量较高、强度较低的软弱土层，软土地基的软弱土层中通常含水量较高，土层中间的空隙较大，承受压力能力小，往往承受超出范围的压力后，就会出现土层变形等现象。软土地基是水利施工建设中间严重影响工程质量和安全使用的一个重要因素，工程施工中一旦遇到软土地基，工程的施工进度将变缓慢，工程的施工难度必然增加，软土地基中的水分还会在强烈的阳光照耀下逐渐蒸发，最终导致土质松软，抗压性降低［1］。

2 软土地基上水利建设失稳的原因

软土地基是一些相对软弱的土层结构，在没有采取相应的稳固措施的情况下，建立在软土地基之上的水利工程就会因为地基承受不住压力，出现建筑失衡情况，这种状况下，水利建设的安全性将大大降低。经过专家长期的实践探索得出了以下结论:软土地基中间的水分会随着天气的变化发生较大变化，导致土层结构不稳定，最终导致土层承压能力变化。

3 水利施工建设中软土地基处理技术

3.1 排水砂垫层

排水砂垫层主要是在地基的地表铺一层砂石，这样做可以将土层中的水分进行很好的控制，不会使水量发生重大变化，保证土层的良好排水，影响土质结构，同时铺设一层砂石可以增加软土层的承载力。在铺设砂石层时，砂石层的厚度以0.6 ～1.0 m为宜，在进行软土地基的排水改造的同时还要进行地基两侧的排水系统的修建，保证良好的外部排水，同时确保砂石层渗透的水及时排除，使地基稳定［2］。

3.2 加筋法

加筋法主要是将具有抗拉能力的材料置入土层中间，在软土地基的土壤颗粒和置入材料产生摩擦力，将整个的软土层和抗拉力材料形成一个整体，增加整个软化土层的稳定性。例如:在福建省的围垦工程中间，就是采用的朔料排水板，加强土层中水分的排除，将剩下的土壤固结成可以承受高强度的土层，同时还在其中放置土工织物，将整个拉力均匀的分布在基地中，这样可以使得基地均匀承受力，同时增加软土地基的稳定性［2］。

3.3 预压砂井法

预压砂井法是利用压力系统和排水系统的相互结合，在软土地基中，将空隙中的水分排除来，同时将剩下的土壤进行加压，增加土层的承压能力。在这种两种方法相结合的系统中，常用的排水系统是水平的排水垫层或者利用排水沟将水排除，还采用竖直方向的排水砂井和排水板;在加压系统中，常用的方法是推载预压、真空预压和降低低下水位等等。当在清除加固范围内的植被和土壤后将上面铺上砂层，再插入垂直的排水板，在砂层中放置横向的排水管，最后在砂垫层封膜，将膜内的空气抽出，这种方法我们称为真空联合堆载预压法。但是这种方法的作用范围有限，适用于工期较宽泛的工程。

3.4 旋喷法

旋喷法是将带有喷嘴的机械作用到预订的土层深度后，从喷嘴中喷射出水泥，通过高速的旋转将土壤和水泥混合到一起，最后整个固结硬化成桩，这样的方法可以将整个的地基变成土壤和水泥混合硬化而成的桩，最后可以达到提高地基承载力的效果。这种方法对于有机质含量较多的土层作用很小，在塘泥等土层中要慎用。

3.5 换土法

换土法是软土地基处理技术中比较常用的一种方法，这种方法简单有效，在实施过程中，通过对软土本质的改变，改变土质特性，达到水利地基建设的标准。例如:在水利施工中遇到软土地基问题，可以用水泥、灰土等替换软土，使土壤的承载力达到水利施工的标准。换土法可以直接的有效的提高土壤的承载力，但是这种简单直接的方法却很容易收到地理位置的制约，影响这种方法的使用，在比较偏远的位置，交通运输不便的情况下，这种方法就会加大工程的成本，因此，在采用换土法的同时，也要充分考虑到当地的实际，在交通便利的情况下采用这种方法。