水利工程施工中软土地基处理技术

黄金海 赵荣洲 张 永 孙建明

(新沂市天缘水利工程有限公司 江苏 新沂 221400)



水利工程施工中软土地基处理技术

黄金海 赵荣洲 张 永 孙建明

(新沂市天缘水利工程有限公司 江苏 新沂 221400)

随着我国经济水平的逐渐提升，我国的水利工程建设也得到了进一步的发展。在水利工程中，地基的处理是一个十分关键的施工环节，由于软土本身的强度低，但是压缩性强并且具备较好的储水能力，因此，在实际施工过程中要注重软土地基的处理。本文首先介绍了软土地基的概念及特征，然后对水利工程施工中软土地基处理技术进行了探讨，最后，应用实际案例对在水利工程施工中应用软土地基处理技术进行了探究。

水利工程；软土地基；处理技术

引言

近些年，社会经济和科学技术的发展使得人们的生活水平有了很大的提高，对生活质量的要求也开始逐渐提升，我国的水利工程施工项目变得越来越多。在水利工程施工中，地基处理是一个基础的环节，可以说软土地基的处理情况直接决定着整个工程的施工质量，甚至会影响到到人们的生命财产安全，因此，在水利工程施工中做好软土地基的处理工作是十分重要的。

一、软土地基的概念及特征

水利工程的施工具有一定的特殊性，由于直接影响着国民生计，因此，一般都建设在河边、海岸边，这种地域一般都是采用软土地基，这种地基中的黏土、粉土和松软土较多，而且含有一定数量的有机物质，土质的稳定性不高，内部有较大的空隙，一旦被水分侵蚀就容易出现下沉现象。软土地基的特征可以概括为五点，即含水量高、压缩性强、空隙大、灵敏度高、透水性差。含水量高是软土地基最基本的特点。

二、水利工程施工中软土地基处理技术探讨

(一)填垫层处理技术

在处理软土地基时，填垫层技术一般被应用在厚度为2-3cm的软土层，主要材料是砂石和卵石等，因为这两种材料具有高密度、高受压能力、高渗水的特征。在实际操作时，要将软土全部清除，然后用其他比较坚固的固体材料来代替，从而提升该部分土层的厚度[2]。在应用填垫层技术时，需要注意以下三点：其一，在清理软土时，也要将周围的杂物进行清理，选择替代软土的材料时，不要固定选用砂石、卵石，要结合现场的实际情况进行选择。其二，在填垫施工的过程中，要保好持施工环境，避免在填垫时不小心将杂物带进去。其三，如果区域内存在积水现象一定要及时排出去，防止其影响到地基的整体质量，然后实行加固处理。

(二)旋喷注浆处理技术

在处理软土地基时，旋喷注浆处理一般被应用在粘性土质、砂土、淤泥较多的土层中，处理旋喷注浆处理中包含很多方法，例如液压法、气压法等，通过对多种方法的综合利用能够将可以固化的浆液注入到地基介质或者是建筑物之间的缝隙里面。在水利工程施工中，采用旋喷注浆处理能够在很大程度上减少地基的沉降，增加地基的承载能力，提升软土地基的施工质量。在应用旋喷注浆处理技术时，需要关注土层中是否含有较多的有机物，或者是含有较多的大体积石块，如果含有，在处理地基前就需要判断旋喷注浆技术的适用性，一般是通过试验的方式来确定。

(三)排水固结处理技术

在水利工程中进行软土地基处理时，排水固结处理是一种常见的处理方式，这种方式需要借助相关的排水设施，通过排水设施排除地基中不需要的水分，从而方便接下来的软土地基固结，一般包含水管排水和砂井排水两种方式。排水固结处理能够有效提高软土地基的承载水平，增加其稳定性，但是在实际处理时，需要施工人员对其有很高的掌握度，并且要严格按照施工要求进行操作，一旦排水固结处理技术差或者是操作不规范，就容易在排水后给软土地基的质量带来不利的影响。目前，大部分施工人员都无法对该技术做到完全掌握，因此存在一定的误区，认为应用该技术无法起到稳定软土地基的效果，同时还会使地基变得干燥疏松，所以在实际施工中要选择熟练掌握该技术的施工人员进行。

(四)化学固结处理技术

化学固结处理技术和其他处理技术不同，需要应用到化学试剂，通过一系列的化学反应来改变软土层的特性，从而提升软土地基的承载能力。化学固结处理技术中使用的试剂一般是 CaCl2溶液和Na2O·nSiO2溶液，Na2O·nSiO2溶液，也就是水玻璃溶液，这两种溶液的凝固效果非常好，但是同时具有两面性。一方面，化学加固处理技术能够在短时间内改变软土的特性，使其土质有所改善，也完全和规范标准相符[3]。另一方面，化学加固处理技术也具有一定的危害，CaCl2溶液和Na2O·nSiO2溶液会给土壤带来一定的威胁，因此，在进行软土地基加固时，要根据现场的实际情况来决定是否选取化学固结处理技术。

三、软土地基处理技术在水利工程中的应用

(一)工程概况

四川铜街子水电站位于中国的四川省、大渡河下游河段上，与乐山市之间的距离为80千米，水电站的总库容量为2.0亿立方米，属于一个大型水电站。水电站的装机容量为60万千瓦，整个水电站以发电为主要功能，以改善下游通航效益为次要功能。坝区所在位置是大渡河高山峡谷和丘陵宽谷之间，在峡谷出口的位置，大坝建基面一下有连续的软弱夹层，并且层间有错动带，土质属于软土土质，因此，在建造时需要采用软土地基处理技术进行软土地基处理。

(二)软土地基处理

由于四川铜街子水电站的八级为软弱夹层，因此，在经过技术人员综合分析之后，决定采用高压旋喷处理技术对该水电站的坝基进行处理。在考察后，发现该水电站重力坝坝基玄武岩缓倾角是一个十分重要的影响因素，其软弱夹层c5层对于大坝的稳定性起着关键性的作用，因此，最终采用高压旋喷灌浆法进行处理。首先选择30Mpa的高压水实施喷射冲洗，每次旋转角度不得高于100°，提升高度不能高于10厘米，在冲洗、掺搅等步骤结束后，将坝基软弱夹层里彻底清除干净，然后在里面灌注浓浆。

(三)施工效果

软弱夹层c5在经过高压旋喷灌浆处理技术处理完毕之后，形成了强度很大的水泥结石，这种结石和混凝土十分相似，变模可以达到1250Mpa到8050Mpa，和设计要求完全一致，同时还降低了施工难度，减少了施工工期。

四、结语

综上所述，本文对水利工程施工中应用软土地基处理技术进行了深入的分析，由于软土地基具有含水量高、压缩性强、空隙大、灵敏度高、透水性差等特点，因此，在进行处理时需要结合当地地质的实际情况选择有效的软土地基处理技术。软土地基处理技术主要有填垫层处理技术、旋喷注浆处理技术、排水固结处理技术、化学固结处理技术这四种，每一种都有各自的优缺点，因此，要根据工程实际合理选择软土地基处理技术，从而确保水利工程的施工质量。

[1]李红娜． 水利施工中软土地基处理技术分析[J]．黑龙江水利科技，2014( 6):146-148．

[2]宋谦． 探讨水利施工中的软土地基施工技术[J]．中国水运(下半月)，2013( 8):182-183．

[3]古军，尚琨． 水利工程中软土地基处理的施工技术探讨[J]．陕西水利，2013( 4):89-90．