水利施工中软土地基处理技术分析

2021-11-24阿力木艾比布

商品与质量 2021年2期

阿力木·艾比布

乌苏市水利局新疆乌苏 833000

在水利建设施工初期，进行地质勘探时地基中出现软土地基的可能性较大，软土地基常分布于水源较为充富的地层区域，施工过程中软土地基的出现使水利建设工程的施工以及建设遇到了极大的难题。软土地基由于自身的特殊性质使水利建设施工的地基加固无法顺利进行，若解决软土地基的方法不当、不科学、不合理将会使水利建设的施工质量得不到保障，所以应根据软土地基的特性，科学的解决软体地基的问题，使水利建设工程的施工质量得到提高。

1 软土地基的基本特征

1.1 地基透水性较差

水利工程的软土地基本身含有淤泥成分，软土地基在进行处理的时候往往需要排水，所以要求软土地质本身必须要具有透水性，但是，软土地基本身还具有一定的黏性，排水性比较差，从而会影响到软土地基排水的有效性，甚至还会直接影响到软土地基的稳固性和安全性。

1.2 扰动性很强

如果出现外力干扰易发生形变，若没有有效处理，即便早期没有发生沉降等变化，但一经地震等自然灾害影响，很可能出现水利设施坍塌状况。

1.3 触变性

软土是由多种土壤构成的结构性沉积物，在软土地基未遭到破坏时土壤结构较为稳定，若遭到不同程度的破坏土壤结构也会遭到破坏，这致使软土地基的强度遭到破坏会出现向周边滑动的现象，使软土地基出现沉降。

1.4 不均匀性

高分散颗粒和微细颗粒为组成软基的主要成分，因两者土质密度的不同使得构筑物沉降时的受力情况存在较大差异，水利工程整体受力也不同，软基上的建筑物受这种不均匀性作用往往会出现各式各样的裂缝，严重时还会发生损坏。

2 水利施工中处理软土地基的相关技术

2.1 排水砂垫层处理法

对水利工程施工项目来说，通常排水砂垫层处理法被用于处理软土地基中主要组成成分为含水性能较强的软弱土体例如泥炭土等，可有效将此类软弱土体中含有的水分进行排除，促进软土地基各类物理化学性能的有效提高。应用此处理方法时，施工技术人员首先需在水利工程软土地基的底部铺设一层渗水能力强的砂垫层，铺设完毕之后水利工程项目才能继续进行施工。随着水利工程项目施工的不断深入，软土地基所承受的压力也会相应随之提高，此时软土地基中的含水量将会不断被排出，在地心引力之下将会穿过砂垫层，最终达成软土地基排水的主要施工目标。

2.2 排水固结法

水利施工软基处理中排水固结法比较常用，该方法能够有效解决地基沉降及软基稳定性差的问题，也是工程实践中最为重要的软基处理方法之一。排水与加压系统为该技术的主要构成，可以利用软基自身的透水性实现系统的集中排水。排水固结施工法按照不同的加压方式可以划分为联合加压、超载、真空和降水预压等，其中软黏土地基处理时比较适用超载预压法，然而对超载比和超载作用时间的计算难以准确获取，所以还没有很好的解决超载预压阈值的问题；采用降水预压法应先将排水带或砂井安放于软土内，然后覆盖砂层与封闭薄膜，将膜内排水带、砂层通过抽气达到真空状态，从而达到排除土体水分的目的，以预先固结土体的方式减少后期地基的沉降；联合加压法使用过程中应严格控制预压气密性，做好地表处理和管路系统布设等相关工作，其工艺技术复杂且施工质量影响因素较多，水泥浆初凝前应在同一孔内完成二次注浆，还需要进一步完善该技术的施工工艺；真空预压法主要是将砂垫层先铺于软基上，并利用封闭膜将大气环境与排水管道隔绝，保持薄膜埋入土体一定的距离，并用真空装置和埋设于砂垫层内的吸水管道抽气形成真空，从而达到有效增加地基应力的目的，该方法具有省去堆载环节、节省材料和预压时间等优势，同时可以大范围同步实施及技术设备简单的优点。所以，实际工程中应结合工程量情况，选取合适的水利施工软基处理技术。

2.3 强夯处理技术

强夯处理技术作为土层固结处理方式中的一种，能大幅降低施工成本，而且施工简单、加固效果良好，也是软土地基处理中应用较广的一种方法。该技术主要通过夯锤在一定预设高度落下对地基进行反复夯打以提高地基整体密度。在具体施工前要先由工作人员布置好排水渠道，排除施工地面积水，并将地面淤泥、杂草等清理干净，在地面晾晒一定时间后使用推土机加以平整，随后即可开始强夯作业。首先，要先完成桩位放样工作，通过全站仪对地基两侧控制桩位置准确判定，并逐一确定每个夯点的位置，最好保证夯点间距在3m-4m间，以正方形交错布点，满夯四点后要在其中心再夯一点；其次，起重机就位后，要使夯锤与夯点准确相对，记录并控制好夯打前夯锤高程，要至少将落距控制在15m以上，保证夯打效果；再者，夯锤到达既定高度后，脱钩并使其自由下落，首次夯打后要对夯坑地面高程进行测量并记录，作为后续夯打规划依据；最后，夯打方法以五遍夯为准，第一、二、三遍以点夯进行，控制在8-15夯击次数，并结合夯坑高程变化判断是否满足施工需要，第四、五遍以满夯进行，结合不同夯点的高程判断次数。