水利施工中软土地基处理技术

2014-08-15成传华远海建工集团有限公司重庆400020

江西建材 2014年21期

■成传华 ■远海建工(集团)有限公司，重庆 400020

地基处理作为水利工程施工中相对重要的环节，其施工质量关系着整体工程的质量。因此，地基处理工作开展前，需要对施工现场的地形情况进行全面的检测和考察，充分了解地形特征，结合实际情况设计方案和管理措施。软土地基因其低强度、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。通常，由于天然软土的结构特征比较特殊，无法满足建筑物结构所需要的地基强度标准，因此达不到建筑物的正常使用要求。

1 软土地基的基本特征

我国的施工行业规范中指出软土地基就是可压缩量较高且强度比较低的软弱土层，通常在软土地基中，有含量丰富的有机物质，其含水量也相对比较高，质地松软，土壤之间的空隙很大。所以，软土地基的承受力就相对较小，一旦受到高强度压力就容易产生变形。在软土上进行水利施工只是有害而无利的，如果施工遇到大量的软土，将会给后期的各项施工带来更大的困难，更会拖延工期，降低工程效率。

此外，因软土层空隙较大，含水量高，如果经过阳光暴晒，将迅速失去水分凝结成疏松的土质，而疏松的土质本身流变性和触变性比较大，如果作为水利工程地基，将无法满足承重。另由于软土地基的土质区别于其他土质，其高压缩性就会导致地基快速沉降。其沉降速度是随着上层建筑的总体质量增加而加快的。软土可能由多种土质构成，不同的土质其密封度、硬度和强度都不同，因此软土地基受力不同时，极易发生建筑崩塌、塌陷的现象。

2 水利施工中的软土地基施工注意事项

2．1 施工前的准备工作

在水利工程软土地基施工前，必须对各项施工设备进行检修，保证设备的安全性和功能性;其次，对施工现场进行全面的清理工作，清除杂质和不相关材料，给施工顺利进行提供良好的环境;最后，施工前还要进行最后的材料检查，以保证施工材料的质量符合标准，进而提高工程施工质量。

2．2 施工过程中的相关要点和要求

实际的施工过程中，对于软土地基施工一定要注意相关事项，严格的按照施工工序进行操作，同时做好相关安全防护，不断加强对设备的定期维护，以保证设备的正常使用，另外，还应根据水利工程的相关级别，针对其用途和规划，优先选取性价比最高的方案进行施工。目前，我国的水利工程一般是按照用途的不同来区分等级，所以对其施工标准进行了定制。比较小型的水利工程中，因起对质量的要求不是特别高，但还是要充分考虑到工程的造价与质量之间的关系，选择性价比高的软土地基处理方案。

2．3 施工工期与施工和环境

施工时间限制和施工环境也是水利工程软土地基施工需要注意的因素。实际的处理过程中，必须注重整个工程的工期，最好根据工期来制定合理的处理方式。处理地基的实践设计要充分考虑到建造时间、软土地基加固的时间，采取科学、合理的处理措施，确保规定的时间内完成地基处理作业。地基处理对于施工环境的要求上，必须全面考虑到不同的施工环境和施工标准，保证因地制宜来选择处理地基的方式、恰当选择施工方案，进一步确保处理质量。

3 水利施工中的软土地基处理技术

前面提到，软土地基本身的可压缩量比较高，一旦遇到外界的压力，便会出现较大的压缩量。一般来说，我们见到的软土基本是由淤泥或者类似淤泥的土质组成，其承载能力很弱，相对于水利工程来说，远远无法满足承载要求。因此，采取有效的技术措施，有效提高水利工程软土地基承载能力是目前需要热切关注的问题。通常用来处理软土地基的方法主要分为以下几种:(1)换填管理法。软土地基处理方式中常用的方法就是换填管理法，其主要原理就是将软土地基中的土质用符合施工要求的物料来替换，使得地基内条件满足水利工程的基本设计要求。采用换填管理时，首先用大型的机械设备将地基中不符合要求的土质挖出，根据水利工程的等级要求，填入相应、恰当的符合要求的土质，并进行相应的夯实、碾压操作，确保土质的硬度。通常这种填充多为碎石、粗砂以及鹅卵石等材料组成，为保证填充材料的稳固性，一般填充要分为多层进行操作，对每一层的填充都要保证压实、缝隙度和含水量控制符合标准，确保土质结构的同时，提高承载能力。(2)排水砂垫层法。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)化学固结法。如果传统的地基处理方式不起作用，那么可以采取化学固结法进行处理。所谓化学固结法，实质就是指用一定的化学材料，对软土地基进行填充、改造等措施，达到加强地基强度、减缓压缩性、提高承载力的目标。在水利工程的软土地基处理中，常用的化学固结法主要有灌浆法、人工合成材料加筋加固法、硅化加固法以及深层搅拌法等，针对不同地形、不同要求的地基采用合理的处理方式，在达到这些要求后，进而就能满足水利工程的地基要求，为提升工程质量打下坚实基础。(4)物理旋喷法。物理旋喷法的工作原理就是将喷头深入软土地基的底部，逐渐上升的过程中，通过机械的高速旋喷将混合加固物喷出，形成旋喷桩，这种方式可以有效的提高软土的切向硬度，防止地基发生横向扭动。