水利工程软土地基处理技术探讨

2020-02-28张柏林

绿色环保建材 2020年8期

关键词：水利工程土地分析

张柏林

嘉峪关市市政工程公司

1 水利工程软土地基处理的意义

水利工程是一项民生工程，直接关系到人们的生命财产安全。在进行水利工程施工中要根据要求进行软土地基的质量控制以及管理，根据具体的要求采取有效地技术处理方式，进而充分的保障软土地基的施工质量，提升水利工程的整体质量。

1.1 软土地基

软土地基就是通过淤泥或者相关具有淤泥特性的软土形成的一种地基。一般状态中软土地基具有含水量高、凝固性差的特征。在软土地基中含有大量的孔洞，严重地影响了地基的牢固性，威胁了水利工程施工质量。

1.2 水利工程软土地基问题与危害

在软土地基施工中如果不及时处理，则会严重的影响水利工程的施工质量。软土地基主要危害如下：（1）触变性。软土地基会出现对应的触变性。而出现此种问题主要就是因为在软土地基的施工处理中在没有受到压力的影响之下会形成固态状态，而在外力的作用之下则会形成流动的状态。（2）低透水性。软土地基整体上来说透水性不足。在水利工程施工中，要通过大量的物力、人力进行地基水量的控制以及管理。（3）沉降性。如果水利工程项目在软土地基上方建设，则要耗费大量的时间。同时部分软土地基在建设之后在一段时间中也处于沉降的状态中。

软土地基强度较低，稳定性不足，在施工中会严重的影响水利工程的建设质量以及进度。而出现此种问题主要就是因为软土地基自身的抗剪应力不足，无法承受水利工程建筑结构的自重。在实践中很容易出现沉陷以及倾斜、失稳等问题。

软土地基的沉降性能是影响水利工程建设工程施工质量的主要因素。在软土地基上部荷载、外部荷载的共同作用之下，会导致水利工程出现不同程度的沉降变形。严重的威胁了水利工程建筑结构的稳定性。

1.3 水利工程软土地基处理的意义

在我国水利工程建设中涉及诸多的建筑物结构、引调水线路等各个方面的内容。在施工中最为关键的就是地基。在施工建设中如果地基出现问题，就会严重的影响地基的稳固性。而在复杂的地基条件、变化等因素严重地影响了工程的施工质量。软土地基沉降会造成不均匀沉降、抗滑稳定性不足等问题。因此，在实践中要根据水利工程的特征合理地进行软土地基的勘察分析，根据实际的状况，制定完善的、详细的施工计划以及方案，对于存在的地质变化进行分析。选择合理的施工技术。

科学的选择软土地基处理技术，可以有效地保障工程质量。软土地基勘察以及施工是一项复杂的内容，在施工中要通过科学的方式进行管理，了解工程要点，进而达到提升工程质量的目的。

2 水利工程施工中软土地基处理技术类型

在水利工程施工中要根据工程的实际需求合理的选择不同的软土地基处理技术，现阶段主要应用的地基处理技术主要如下。

2.1 砂石与砂换填垫层技术

在水利工程中，要根据要求对厚度3cm的软土地基处理，综合砂石以及换填垫层技术进行处理。在软土地基处理中要根据地基表层的软土层的处理，通过稳定性与强度较高的材料做好填层的敷设处理。在应用软土地基的换填层材料中，主要应用卵石、砂石等材料，这些换填材料进行垫层的敷设处理，容易碾实处理，其具有较强的透水性、压缩性，可以有效地增强地基的强度。通过换填垫层以及砂石技术可以降低地基沉降度，达到增强地基承重能力的目的。

同时，在进行膨胀土的预防处理，避免软土地基出现冻伤等问题，在处理中效果显著。换填施工中要根据要求做好地基的夯实处理，在地基上形成一个较好的持力层，达到增强地基承载力、提升整体抗变性、稳定性的目的。在填换中如果出现了空隙性的问题，要应用透水性良好的材料进行排水处理，保障软土地基可以在短时间凝结，避免出现软土地基冻胀等隐患问题。施工之后要根据要求进行夯实，在换填施工之前要做好杂质的处理，排除在坑中存在的积水、浮土等杂质。在进行填料的处理中，要将其均匀的搅拌处理，保障整体的平整性。进行换填土的处理中，要根据要求进行处理，保障积水全部排除。做好浮土的清理处理，充分的搅拌填充材料，根据积水要求铺平。

2.2 深层水泥搅拌施工技术

在水利工程的软土地基处理，深层祝你搅拌施工技术应用广泛。此种技术主要就是在淤泥土、粉土含量较大的软土地基中施工，效果显著。在施工中要清除施工中的杂质，根据要求对其进行平整施工。在施工中要严格控制水泥，根据要求进行施工试验分析，做好水泥强度的检测分析。在水泥深层注浆施工中，要充分的保障水泥注浆管道的通畅性，合理的控制水泥搅拌桩的垂直度，根据要求进行质量控制以及管理。

2.3 排水固结施工技术

排水固结施工技术在水利工程软土施工中可以有效地提升整体的稳定性，避免大幅度沉降的问题。排水系统以及加压系统是进行排水固结施工的重要内容。在排水系统中通过软土地基透水性不足的特征，做好处理，实现集中排水。在进行排水固结施工中，不同的加压方式具有一定的差异有效。因此，在进行加压处理中要根据实际状况合理的选择法=超载预压、真空预压以及联合预压、降水预压处理。如果通过真空方式进行预压处理，则要在软土地基的表层上进行砂垫层的铺设处理，利用垂直排水管道进行砂垫层的埋设。通过封闭薄膜进行处理，与大气进行隔离。将薄膜的四周通过土进行压实，利用真空装置进行抽气，使其可以形成一个真空的环境，达到强度地基成再度的目的。降压预压法在是中要在软黏土上合理的设置砂井、塑料排水井，在上面进行砂层的铺设处理，基于真空预压原理进行薄膜封闭处理，排除水分。通过超载预压的方式进行软黏土的处理。

2.4 化学固结法施工

化学固结施工在水利工程施工中，要根据实际状况合理的加固处理。在施工中配合应用各种新型的材料，可以提升应用的质量以及效果。在实践中，主要应用的方式主要有高压喷浆法、深层搅拌法以及灌浆法等方式进行处理。其中灌浆法主要就是通过电化学、液压以及气压的原理进行处理，通过在裂缝以及控制中注入固化的浆液，达到改善软土地基物理性质的目的。深层搅拌法在施工中，利用固化剂进行搅拌，在搅拌均匀之后在软土地基中应用实现固化处理，进而达到增强地基承载力的目的。固化剂主要就是石灰、水泥，在施工中做好材料的选择以及处理，增强黏土的结合固化能力，达到增强整体承载力的目的。但是此种方式在应用中施工成本较高，要根据实际的状况合理的选择。

2.5 预压法

预压法就是分析建筑构造物的地基结构，在地基生通过施加特定的静荷载，在地基压实之后在卸掉荷载的方式。通过此种方式可以有效地降低建筑物的沉降量，有效地增强软土地基整体的承载力。在处理中，要根据要求进行软土地基的加压处理，实现大部分的沉降，在提升地基强度。通过预压法进行处理，主要就是利用真空预压的方式进行处理，在大气压的荷载作用之下，进行地基的处理，使得在地基的内部形成一定的真空度，在抽出部分的水分，达到增强地基固结能力的目的。

3 水利工程中软土地基处理技术应用探讨

3.1 水利工程软土地基勘探

（1）地质测绘。在进行水利工程软土地基处理中，要做好前期的勘察分析，做好地质测绘分析，对于软土分布以及潜在的区域进行调查分析，进而为后续地质勘探工作提供完善的信息资料。（2）勘探点布置。在水利工程勘察中，在不同的设计环节中要求不同。在地质勘察分析中，要分析工程地区、工程相关专业的地质资料，分析工程勘察的任务以及各项规范要求，合理进行勘探点的布置。对于重点区域要加密布置，合理进行孔深的社交，根据要求进行稳定验算分析，通过原位测试等方式进行土工试验。（3）物理力学参数。在水利工程软土地基勘察中，要通过多种不同的方式进行各项参数的综合取值分析，做好原位测试、土工试验，根据工程经验对称进行类比分析。在进行取样处理中，要避免出现扰动，在取样之后要做好蜡封处理，通过实验室进行处理。避免试验出现误差问题。

获得的物理力学参数要根据试验结果为主要的参考依据，分析试验的代表性，综合工作条件以及试验条件，综合各项因素对其进行调整完善；分析软土层各项参数，分析在水平异常垂直方面的变异性，对其进行分区分段的处理。根据工程的经验内容，软土在水质方向还是存在一定的差异性，主要就是因为土体在自重应力的影响之下出现了固结作用，一般状况之下如果埋深越深，其含水量越低，其物理力学性能则更好。

3.2 钻探技术

钻探技术就是在水利工程的地质勘察中分析地质结构，了解实际特征的科学方式。在软土地基的水利工程地质勘察中应用广泛。钻探技术在施工中应用可以为工程选址、线路的比较分析，工程设计以及施工建设等各个方面具有重要的意义。可以分析施工地点是否存在软土层、了解软土层的分布规律以及特征。通过钻探分析可以为土体的地质数据、水文信息、土层结构等进行合理规划，收集各项信息数据，可以为工程建设提供参考支持。在水利工程的地基勘察中主要应用的技术主要有大口径钻探技术、倒垂孔钻机技术、岩心定向以及潜孔锤根管钻进技术等。

3.3 地质技术应用

在水利工程的软土地基施工中，涉及诸多的内容。通过地质地貌勘测技术以及软土地质性能分析，可以做好土体试验测试。在施工中，根据工程进行软土地基勘测以及试验分析，获得全面的信息数据，达到增强地基勘察科学性的目的，进而为水利工程设计提供完善的信息数据支持。在进行水利工程地质问题分析，主要应用同位素、地质过程仿真以及水利截获技术、地质力学模型试验等技术。通过科学的方式进行分析处理，可以有效地提升勘测质量，也为我国水利工程的建设发展奠定了基础。

4 水利工程软土地基处理技术质量控制要点

在软土地基施工中要根据技术要求进行质量控制以及管理，其直接决定了工程的质量。因此，在软土地基施工中要根据要求进行质量控制以及管理，有效地避免各种安全隐患问题。

4.1 设计方案

在施工中要根据地基结构特征合理地进行设计分析，严格控制施工的各个环节。在施工结束之后要做好验收管理，做好细节的管控以及质量监督，对于不符合要求的内容要及时返工，进而充分的增强水利工程质量。

（1）分析软土地基承载负荷力。在进行软土地基处理中，施工人员要对土体结构的参数进行分析，了解水平剪切力、土体结构承载负荷力、土壤热化效应指标等各项参数，通过分析了解其具体的状况，制定符合实际需求的处理方案。（2）试验数据采集与处理。在水利工程施工建设中要重视软土地基处理能力，根据要求进行地基的试验数据采集以及处理，分析地质结构条件、地下水文状况等多种因素。通过对各项资料的分析，选择符合工程需求的施工方案，不断地完善工作，为各项工作有序开展奠定基础。

4.2 做好全过程质量控制

在进行软土地基的质量控制以及管理中，要严格地执行全过程的质量控制以及管理。

（1）做好前期准备。在项目施工之前要根据软土地基的结构特征、综合水利工程的技术要求进行技术方案、技术措施以及质量保障体系、管理制度的完善以及审核。在实践中要做好工程质量的监督控制；根据要求进行原材料、半成品以及设备等各方资源的整合管理，根据施工项目要求做好准备，严格落实各项施工内容。通过做好前期准备可以有效地预防各种施工隐患问题，进而充分的保障水利工程软土地基施工质量。在水利工程施工建设中要避免在温度较低的环境中进行施工。主要就是因为在施工中气候是影响软土地基施工的关键内容。因此，在进行施工之前要分析天气变化状况，对环境因素进行综合考量分析。（2）严格控制施工程序。严格执行水利建设程序，可以有效地预防各种隐患问题。根据水利工程建设的要求以及文件进行项目的各项内容管理。做好项目的立项、开工以及竣工验收管理。在施工中要严格设计审批的制度要求，根据项目的内容以及技术要求，基于单元、分部、单位工程质量进行完善的质量评定管理，工程为通过验收禁止进入到后续的施工。