水利施工中软土地基的处理

2020-01-19邓志远宁夏固海扬水管理处

环球市场 2020年19期

邓志远宁夏固海扬水管理处

一、软土地基的危害

在水利工程建设中相关人员必须关注软土地基，它会给施工带来严重影响，有一定的危害性。软土地基的地基比正常的地基空隙要大得多，强度和承载力也较差。因此，软土地基的压缩系数很高，非常容易发生沉降，会影响水利施工活动。另外，对软土地基进行简单的处理，但在后期使用中，在外部的重力、压力或者其他力量的作用下，软土地基很容易出现变形问题，而且会导致流动性缺失，甚至会出现地基坍塌事故，会给人民的生命健康和财产安全带来极大的伤害，同时也会给水利工程带来负面的社会影响。此外，软土地基有个非常突出的特点就是松软度较高，土质成分主要包含粉土、黏土。同时，这种土质里有许多负电荷，如果外部的水蒸气被负电荷吸收了，会使软土地基的空隙不断增大，这样在地基施工活动中会影响工作效率，甚至导致延误工期，不利于城市的快速发展。

二、水利工程施工中的软土地基处理技术

随着水利工程规模的扩大，施工内容越来越复杂，利用传统的软土地基处理技术已无法满足目前的施工需求。在实际施工过程中，相关部门要全面分析软土地基的危害，积极引入先进的工艺、技术、材料，提高技术的有效性，进而确保施工安全可靠。

（一）排水固结处理

因为软土地基的透水性比较差，在正式施工之前要针对现场地层开展全面排水预处理工作，经过处理，会减少孔隙大小，增强地基的牢固性和承载力，这项工作也可称作排水固结处理。通过开展这项工作，能够大大提高孔隙水排出与地层有效应力。主要涉及两大系统，即排水系统与加压系统，由其共同完成排水固结。排水系统包括两类排水法，即竖向与水平向，加压系统内容比较多，主要涉及堆载法、降水法、真空法、联合法、电渗法等。

1.换填垫层技术

换填垫层技术在水平向排水处理中应用最为广泛，具有取材方便、操作简单、起效快、周期短、成本低等优势，能够降低施工成本，特别适合应用于低洼或淤泥的地层环境，能够有效提高软土地基的稳定性。在具体应用中，通常是使用相关设备对地基原来的表面土层进行挖掘，将软土结构清除干净，并且选择满足工程标准要求的土质换填、夯实。为了确保垫层的稳定性和高强度，通常选择矿渣、石头以及沙粒等材料作为换填物质，由其构成排水砂垫层铺设在地基的底部位置，从而帮助排出地基内部的水分，并把多余水分移到施工现场外，从而使地基的承载力与稳固性得到大大提高。另外，砂垫层能够加大地基强度，有效提高负载能力。

2.砂井排水技术

砂井排水技术在竖向排水处理中应用最为广泛，通过在软土地基中安装竖向砂井、排水管、排水板等，能够加大地面上的重量，逐渐压缩地基，使里面的孔隙水能够从竖管里排出，实现固结地基的效果。

3.堆载预压排水技术

在水利施工中进行软土的基处理的另一项技术为预压处理法。在具体应用中，主要凭借本身压力对软土地基表层施加静载荷，在静载荷作用下，会不断压实软土地基间的缝隙，使地层结构的综合性能得到进一步提升。其中，堆载预压法的应用原理是运用现场的石板、砂石以及水泥等材料，把它们整齐地堆放到软土地基结构表面，经过一段时期，在重物自重的影响下会使结构表面逐渐沉降，并且会挤压出土层里的空气与水分，在这些作用下会使软土地基的强度得到有效提高。在施工之前应用这项技术对地基开展压缩、固结处理，可以提前完成地基沉降，从而避免后期出现沉降情况，提高地基的抗剪强度。

（二）化学固结处理技术

水利施工中软土地基处理方法中化学固结处理技术也很常见，主要采用灌浆法、高温注浆法、水泥土搅拌法等方式来软化土壤，从而有效增强土壤的强度与承载力。

1.灌浆法

灌浆法的作用原理主要是在缝隙里灌入拌和好的水泥浆，使基层结构得到加固效果。在实际应用中，工作人员要提前去现场进行勘察，准确掌握土层结构里节理裂隙的缝隙宽度以及具体位置，从而为后期的灌浆操作奠定良好基础。另外，要在实验室里完成水泥浆比例的检测，确保调配比例满足施工要求，同时要根据实际环境进行相应的调整，确保取得良好的灌浆效果。此外，在灌浆中，要准确把握注浆压力与单次注浆量，确保水泥浆能够充分填充到结构缝隙里，这样可以提升效果。

2.高温注浆法

高温注浆法主要利用高压水、浆液，采用射流方式来切割软土层，并进行充分搅拌，使水泥等物质与泥土之间能够充分混合在一起，起到增强软土地基的承载能力与防渗性能。

3.水泥土搅拌法

软土地基中的水分如果比较多，通常选择水泥土搅拌法，充分混合软土层与水泥，可以使软土地基的强度大大提升，从而尽最大可能消除安全隐患，有效提高水利工程的施工质量，推动我国水利工程可持续发展。

（三）强夯法

在软土地基处理中强夯法的应用范围也较广，作用原理主要是利用重锤等机械设备产生的冲击力，快速排出软土地基结构里的水分与空气，这种技术和其他相比，具有较高的工作效率，可以在很短时间里完成加固操作。在实际应用中，工作人员要掌握重锤重量、夯击次数以及起落高度等参数。另外，还要做好试夯工作，对结构中轴线的偏差进行调整，然后再开展夯击工作，这样能够有效提升夯击结果的可靠性。