对水利施工中软土地基处理技术的研究

2014-04-29卢文明

信息周刊 2014年24期

卢文明

【摘要】软土地基指的是压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的地基。其承载能力很低，通常情况下不会超过50KN/m2。当前，随着我国社会的快速发展，进一步带动了农业的全面前进，而水利工程是推动农业持续健康发展的原动力，因此目前大批的水利工程建设项目应运而生。由于水利工程建设场地一般离海滩、沼泽较近，它的土质呈现出了软性特征，所以软土地基处理已经是现代水利施工中迫切需要解决的问题。

前言

軟土地基因其低强度、高压缩性与大孔隙、高含水量等特征，使得地基设计和施工都存在很多难点，对施工技术和施工管理提出了很高的要求。对于整个水利工程而言，遇到软土地基，一旦处理不当，由于其承载能力较弱，很可能造成结构变形，桩基断裂等问题，更可能威胁整个工程的安全，严重的可能导致巨大的经济损失。

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。

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常用技术分析

3.1排水砂垫层

常用的软土地基处理方法中，排水砂垫层也是关键的方法之一。目前，排水砂垫层经常被用在含水量相对大的淤泥性质黏土中。其原理是通过对土质进行排水操作，增加土壤的强度、同时减缓土质的压缩性，直到土质满足工程要求。砂垫层的操作方式如下，首先，在地基底部填充上一层高渗水性质的砂垫层，伴随施工的工序进度，含水量高的软土层会受到更多的压力，土质中的水分被挤压出来，再通过砂垫层被渗透出去，等到工程完成后，地基的强度也能基本达到设计要求。另外，砂垫层法不仅能排水还能有效地防止地下水反渗，前提是在砂垫层上铺设一层隔水的黏土层。

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。

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

旋喷法主要是通过钻机将带有特殊喷嘴的注浆管钻进至地层的预

定位置后，用高压脉冲泵，把水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，借助流体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀，具有一定强度的桩体，从而使地层得到加固。由旋喷法而产生的桩具存在压缩性小与强度大的优势，可有效的加固在软粘土与细沙土混合下而形成的地基，但在具有较高有机成分的土层中效果并不显著，所以如果遇到有机成分大的土层，不得使用旋喷法。

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。

3.6排水固结法

排水固结法是采用排水板将土壤中间的水分排出，然后提高土壤的稳定性，增加土壤的承载力。

3.7振动水冲法

振动水冲法是将软土地基打孔，然后将水泥等原料填充到其中，在采用分层夯实的方法，加固地基，一般在采用这种方法之前不要利用排水系统进行排水。

3.8硅化加固法

硅化加固法是将氯化钙和氧化钠等溶液通过两侧有洞的管注入到地基中间，通过这些化学溶液融入到土壤中间，在和土壤产生化学反应，在土壤之间生成一种胶状物，将土壤凝结在一起，从而增加土壤的承载力。在使用这一技术的过程中间，采用电化的方式可以加大硅化的范围，这种方法叫电动硅化法。

3.9人工材料加筋法

人工材料加筋法是采用人工合成材料覆盖在地基表层，这一工作要在工程施工之前完成，这样做主要是为了将整个建筑物的重量均匀的分布在地基的各个地方，不会出现某些地方承载的压力大，有的地方承载的压力小的情况，另外，这种方法可以有效的增加建筑物和地基之间的摩擦力，防止建筑物出现倾斜的现象。

3.10桩基法

桩基法在面对含水量大，软土地基层后等水利工程的建设中间使用的较多，将钢筋混凝土桩置入到软土地基中，代替传统的砂石桩。

4结语

综上所述可知，用于水利施工中软土地基的处理方式较多，相关施工单位应充分考虑工程特点，掌握了解地基土质特性及周边环境等各种必需注意的因素，明确经济合理有效的软土地基处理技术，从而推动工程保质保量有效运行。