水利工程施工中软土地基处理技术

2016-05-30郭琦何建栋秦景言王健吕晓威

水能经济 2016年11期

郭琦　何建栋　秦景言　王健　吕晓威

【摘要】地基作为水利工程的基础，其施工质量的好坏直接影响到后续工程的开展以及水利工程的生命周期。对软土地基的处理是水利工程施工中重中之重，这对水利工程的整体安全性有着直接影响。因此，本文主要分析了水利工程施工中对软土地基的处理技术要点，以供参考。

【关键词】水利工程；软土地基；处理技术

水利工程多建在江河、海岸等比较潮湿的地带，这些区域内有大量的软土地基，是由粘土、粉土、松软土、细微颗粒、有机杂质等组成。这导致软土地基稳定性较差，空隙偏大，地基强度偏低，难以承受过重的荷载，在水利建设中容易引起倒塌与溃堤。因此，做好软基处理工作，提高软基稳定性显得尤为重要。

1、水利工程施工中软土地基处理技术

1.1 换填法

此法是将基础底面以下深度不大的软土层挖去，再将施工材料分层填充进去，然后，利用人工或机械办法进行分层压夯及振动，以建成较好的人工地基。在应用此法时要注意垫层的设计，合理确定垫层的厚度与宽度，选择合适的垫层材料。垫层宽度必须满足能避免垫层材料侧向挤出的条件，同时，验算卧层的容许承载力。垫层厚度通常比基底宽度大0.25%即可。

排水砂垫层法是施工中常用的一种方法，是将一砂层铺设在路堤底部表面，作为一个排水面。其工作原理是：在填土过程中土层的荷载会伴随填土量的增加而增大，在路堤底部铺上一砂层能让软土地基排水固结后渗出的水排出。砂层不仅能保证排水畅通，还能减少沉降量，并预防冻胀。为保证良好的渗水性应选择好的材质。通常垫砂层厚度以0.8m为宜，并在其上铺设一层粘土，从而使渗出的水不能渗透到地基上。另外，在路基两侧建立排水沟，便于垫砂层排出的水由此排出。

1.2 深层水泥搅拌法

这是当前对软土地基处理的常用方法，一般适用于对泥土与粉土的处理。将水泥作为固化剂，与地基软土混合后进行搅拌，以提高软土的硬度与稳定性，进而提高整个软土地基的强度。要求将施工现场的杂物清理干净后才能进行水泥搅拌桩施工。选用固化效果好的水泥，在施工时要严格按操作规程进行，并保证管道通畅。同时要经常检查，确保搅拌桩能正常运转。

1.3 硅胶加固法

在适当压力条件下将硅酸钠溶液经注浆管引入到软土层中，形成一种凝胶物质。这种物质能够让土壤颗粒表层活化，从而增强土壤颗粒间的相互联结。这能明显抑制地基的变形，从而提高地基强度。

1.4 加筋法

将一些抗拉能力极强的土工合成材料放在软土地基的土层中，借助土颗粒位移与拉筋形成的摩擦力，使土与材料融为整体，减少地基形变，进而提高地基的稳固性。在软土地基表面铺设一层合适的工程材料，让建筑工程的重量均匀分散到整个地基上，达到加固地基的目的。这样能在很大程度上阻止或弱化工程潜在的滑动破坏。

1.5 旋喷法

这是通过使用旋喷机形成旋喷桩，对软土土层进行加固处理的办法。在旋喷机高压喷施作用下水泥固化浆与软土层会均匀混合，进而使原来的土体组成结构发生变化，增强软土强度。旋喷法比普通软土加固法效果更为明显，形成的桩体在稳定性、前度、质量方面更好。但此法也存在一些不足，使用范围偏小，一般只适用于软粘土与细沙土的软体地基加固施工中，不适用于有机成分比重较大的土层。

1.6 排水固结法与振动水冲法

排水固结法是通过排水设施将软土中的水分全部排出，从而增强软体地基的稳固性与承载能力。这是当前施工中常用的一种处理办法。排水系统与加压系统共同组成了排水固结系统。排水系统通过利用软土地基的透水性能，从而达到排水的目的。根据加压方式的不同，排水固结法可分为不同形式，常见的有真空预压法、降水预压法、超载预压法等。

振动水冲法是指施工单位对某个地基进行钻孔处理后，根据水利工程施工要求，将水泥、砂石等材料填入孔中，然后通过分层夯实法将填充物夯实。在运用此法的过程中，施工单位一般会开展排水作业。

2、水利施工中进行软土地基处理时的注意事项

2.1 重视实验数据

在水利施工中处理软土地基时要充分结合土地基底的相关实验数据，以此为依据制定应对方案。从而保证施工作业的安全性与有效性。尤其是在深层水泥搅拌桩的处理过程中，更应重视基底土质实验，防止出现重大失误。

2.2 重视对深层搅拌桩的处理

软土地处理中常常涉及到对深层搅拌桩的处理，而该环节受到气候影响较大，特别是冬季。因此，为保证深层搅拌桩处理成功，在施工进度安排中应将冬季影响因素考虑进来。

2.3 考虑软土地基的承载能力

在计算与测量软土地基承载能力时，应利用相关仪器设备与计算机进行科学分析，掌握相关影响因素包括软土地基土壤热化、剪切力、承载力等。

2.4 进行必要的实地勘查

在处理软土地基前施工部门应对施工现场进行实地勘查，主要工作包括水文地质调查、地形地貌考查、水利工程测量、水利勘察等。参照相关资料对软土地基环境内的地质性质与特点进行仔细分析，再制定出可行性强的处理方案。

3、结语

总之，软土地基处理是水利工程建设中的关键环节，其质量的好坏直接关系到整个工程的质量。因此，必须对施工地质环境进行仔细勘察、认真分析，制定出合理的处理方案，确保水利施工的顺利进行。同时，还应积极探索总结，完善软土地基处理技术，提高软土地基处理水平。