水利工程施工中软土地基处理技术分析

2020-12-02杨锐生

商品与质量 2020年20期

杨锐生

安徽省淮南市寿县瓦东灌区管理所安徽淮南 232200

1 软土地基的基本特点及危害

1.1 软土地基的基本特点

软土地基的高含水量和空隙较大的特点导致其固结能力较差。软土的孔隙比一般为普通土壤的1.3倍左右，因此其抗压能力较弱，当软土地基承受较大的荷载时，土层就会压缩，使地基整体发生沉降现象。软土的高含水量也使其渗透能力很差，不利于地基的排水与固结，当承受荷载后常会出现较高的孔隙水压力。

软土的另一个重要特点就是高灵敏度，体现在触变性上。当一块软土区域作为原状土时，通常还具有一定的结构强度，但是如果受到振动，这块区域内部的土层结构就会受到损害，软土强度会迅速地下降，很快变成稀释的状态，抗压能力也随之降低，极易出现侧向滑动、沉降现象，以及底部地面两侧软土挤出的情况。除此之外，软土的特点还有抗剪强度低、不均匀性和流变性等[1]。

1.2 软土地基对于水利工程的危害

软土地基支撑能力较差，很容易在挖掘过程中发生坍塌，因此很多陆地工程也会选择远离软土地基区域。可是，很多情况下，水利工程施工因条件限制不能轻易更换施工地质，而解决软基问题存在着很大的困难，这给施工建设带来更多的不确定性。

软土地基含水量多，就造成了其稳定性差的问题，如果在工程施工之前，没有对其进行有效的处理，容易直接导致工程中建筑物整体的沉降。软土地基的范围通常没有办法进行准确确定，如果建筑物的受力不均匀，除了会引发沉降现象，还有可能使建筑物的墙体发生龟裂，甚至倒塌。很多大型河流经历了长久的泥沙堆积，使得软土地基数量比较大。

2 水利工程施工中软土地基处理的主要方法

2.1 砂与砂石换填垫层技术

通常情况下，砂与砂石的换填垫层技术在水利工程施工软土地基中的实际使用范围往往限定于厚度为2-3cm的软土地基层。在水利工程软土地基施工过程中，相关施工人员必须挖除水利工程表面的软土层，将软土层更换为石、砂、卵石等强度过硬和承载能力足够的建筑原材料，以砂、石、卵石等建筑原材料较高的强度、较小的压缩性和较良好的透水性等优势，对软土地基的不良影响进行科学弥补[2]。

2.2 深层水泥搅拌桩施工技术

深层水泥搅拌桩施工技术是水利工程项目施工中软土地基的主要处理技术之一，在粉土、砂土、淤泥质土等土质不良的软土地基施工作业中展现出了较高的经济利用价值。固化剂的应用是深层水泥搅拌桩施工技术的核心与关键，而水泥作为软土地基固化效果保障的重要原材料，借助机械设备对水泥和软土地基进行搅拌操作，使水泥和软土地基土质有效融合，从而提升软土地基的土质硬度，以保证软土地基后续应用强度和实际承载能力达到水利工程项目建设要求的基本标准。在深层水泥搅拌桩施工作业前，相关施工人员应做好前期工作准备，采用多样化的手段尽可能地避免或杜绝混凝土工程施工水泥强化过程中有害杂质的混入，以确保施工现场清洁度和平整度的方式保障水泥材料强化过程不受其他环境因素的干扰。此外，水利工程项目一线施工工作人员还必须加强对水泥质量、水泥型号、水泥种类的抽样检查，确保水泥参数信息和工程项目施工要求相符，严禁水泥质量有误所带来的深层水泥搅拌桩施工技术不合格而导致的水利工程项目建造质量不合格。

2.3 化学固结法

化学固结法作为常见的水利工程项目软土地基处理技术，实际包含种类丰富多样，技术原理各有不同。通常情况下，灌浆法作业主要依赖于电化学原理和气压、液压原理，借助强化软土地基力学结构稳定性的方式加强对水利工程项目软土地基裂缝形变和结构变形的控制与管理，通过在软土地基空隙中注入可固化浆液的方式，强化整个软土地基的承载能力。深层搅拌法与深层水泥搅拌桩施工技术的实际操作流程和建造原理有异曲同工之妙，是借助力学搅拌的方式，使水利工程地基项目中的软土与施工所用固化剂充分混合，搅拌均匀，从而提升软土地基对荷载的承载和对不良土质的固化；高压喷射注浆法则是对灌浆法的科学优化，借助高压设备不断提升固化剂实际固化效果，从而强化软土地基的实际承载能力。

2.4 排水固结法

排水固结法是针对水利工程项目建设过程中软土地基透水性较差而造成不良影响的解决措施，能借助软土地基多余水分的排除，有效缓解地基的不均匀沉降，从而提升软土地基的实际承载能力和结构稳定性，以减少软土地基不均匀沉降而造成的水利工程项目形变或裂缝。通常情况下，排水固结实际施工方案需要借助加压系统、排水系统等较为稳定运转的系统，着重利用软土地基透水性较差的特性，对整个软土地基的实际承载能力进行科学提升。其中，真空预压法是借助使水利工程建设项目软土地基形成真空状态，以提高整体强度和稳定性的重要手段，利用铺设砂石垫层、铺设排水管道等手段排除水利工程项目软土地基中的多余水分，超载预压法是借助综合多种加压方式而形成的强化软土地基承载能力的科学途径[3]。