王冬霞

(寧夏漢延渠管理處，銀川 750004)

水利施工中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用

王冬霞

(寧夏漢延渠管理處，銀川 750004)

國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)了水利工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了水利資源的有效利用，其不但能夠有效防治水患災(zāi)害，而且能夠進(jìn)行水資源分布調(diào)節(jié)，為人們的生產(chǎn)生活提供各項(xiàng)必須的水資源，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，所以國家與社會對其都十分重視。水利施工過程中，因?yàn)楹恿餮匕冻Ｄ晔艿搅魉那治g作用，大多數(shù)是軟土地基，對工程建設(shè)造成的難度很大。文章重點(diǎn)針對水利軟土地基的一般情況，提出了幾點(diǎn)處理方式，以便能更有效的保證整個水利工程建設(shè)的質(zhì)量。

水利施工；軟土地基；施工技術(shù)；工程實(shí)例

0 引 言

軟土地基的強(qiáng)度相比一般土層要低很多，并且土層中存在大量孔隙，因?yàn)槠渥陨淼乃绍浶蕴攸c(diǎn)，因此在工程建設(shè)中常常會出現(xiàn)土層壓縮的情況。另外由于水利工程自身環(huán)境較為潮濕，所以軟土地基含水量較高，使其承受能力不強(qiáng)。

工程施工前如果無法對這類土層有更好的處理，在施工的過程中必然會出現(xiàn)土層坍塌的情況，所以在實(shí)際水利工程施工過程中，人們研究了幾種處理軟土地基的方式，以更好的保障工程建設(shè)的安全性。

1 軟土地基的基本理念

軟土地基指的是軟土組成的地基，土壤成分是軟土，軟土地基的主要成分包括淤泥質(zhì)黏性土、淤泥質(zhì)粉土、泥炭以及存在大量顆粒的松軟土。這些土質(zhì)不是水分過多，就是土質(zhì)過于疏松，壓縮性極大，但是強(qiáng)度卻很低，無法承受這么大的壓力。軟土地基主要特點(diǎn)便是強(qiáng)度低、透水性低、壓縮性高、沉降快、不均勻等[1]。

1.1 強(qiáng)度低

因?yàn)檐浲恋鼗慕M成多是軟土，軟土的特質(zhì)過于疏松、強(qiáng)度不高，這些都是直接造成軟土地基強(qiáng)度低的原因，因此在工程建設(shè)過程中，出現(xiàn)崩裂、塌陷等情況顯著。

1.2 透水性低

部分軟土地基主要組成為淤泥質(zhì)土，不具備良好的透水性。地基工程建設(shè)工程中，大量水分集中在當(dāng)中不能排出。

為了讓地基建設(shè)工作更加順利，通常會先用排水固結(jié)法開展軟土地基的排水，保證軟土地基的穩(wěn)定性[2]。

1.3 壓縮性高

因?yàn)檐浲磷陨淼奶攸c(diǎn)，軟土地基的強(qiáng)度較低、壓縮性大。水利施工過程中，由于工程建設(shè)的不斷推進(jìn)，工程建設(shè)總量的不斷擴(kuò)大，使得軟土地基的塌陷性越來越高，單位面積超過0.1MPa時，便會出現(xiàn)軟土地基的塌陷，對水利施工建設(shè)造成極大的不便。

1.4 沉降快

軟土土質(zhì)和其他的土質(zhì)不一樣，高壓縮性的特點(diǎn)使得軟土地基的沉降速度也快。軟土地基的沉降速度會伴隨著水利工程自身質(zhì)量的增加而不斷加快[3]。

1.5 不均勻

因?yàn)樵谲浲恋鼗?，軟土由多種土質(zhì)組成，不同的土質(zhì)密度、硬度、強(qiáng)度都不同，這就造成在水利施工建設(shè)過程中，軟土地基的承受力不同，很容易誘發(fā)施工建筑的崩塌，嚴(yán)重的甚至?xí)霈F(xiàn)倒塌[4]。

2 軟土地基工程施工過程中出現(xiàn)的問題和原因

對當(dāng)前水利工程建設(shè)情況進(jìn)行分析，因?yàn)檐浲恋鼗乃绍浲临|(zhì)無法承受更大的壓力，因此當(dāng)在其上方修建高于地基抗剪強(qiáng)度的建筑物時，就會因?yàn)槌兄亓Σ蛔愣屍渌芗袅κテ胶猓@樣在一定程度上會讓建筑物出現(xiàn)偏差。

依照水利施工技術(shù)工作人員的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，造成這些情況出現(xiàn)的原因有兩個方面，一個是在施工建設(shè)過程中，軟土地基原本的平衡遭到破壞而造成抗剪度減弱；另外一個原因便是連綿的陰雨天氣讓軟土地基當(dāng)中的土質(zhì)水分快速增多，較大程度上造成剪應(yīng)力的增加[5]。

3 軟土地基的處理原則

軟土地基的施工處理，需要遵循預(yù)防為主與綜合防治的原則,水利工程建設(shè)過程中，軟土控制的方法有兩種，第一種是預(yù)防性控制，另外一種是修復(fù)性控制。

預(yù)防性控制指的是通過對軟土地基的保護(hù)而控制地基質(zhì)量的下沉速度，如果能夠及時使用此項(xiàng)方式，那么在受到外力影響后，能夠有效的減輕地基受到損害的速度。

修復(fù)性控制則是對破損特定土層使用技術(shù)方式而做的修復(fù)性處理，能夠有效提升軟土地基的質(zhì)量[6]。

水利工程建設(shè)過程中，軟土基層處理所消耗的資金成本是非常大的，為了有效降低資金成本，切實(shí)提升工程建設(shè)質(zhì)量，大部分的國家和水利單位已經(jīng)開展了軟土基層施工技術(shù)的研究，并且取得了一定的成果。

可是針對施工過程中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行修復(fù)性處理無法從本質(zhì)上將問題解決，所以在水利工程的建設(shè)過程中，需要有效的利用各項(xiàng)預(yù)防性技術(shù)，切實(shí)提升軟土基層的質(zhì)量。

4 水利工程軟土地基處理技術(shù)

水利工程建設(shè)過程中，軟土地基的處理方式主要受制于具體的條件與情況，施工過程中只要有一項(xiàng)沒有處理好，就會出現(xiàn)地基不穩(wěn)定的情況。所以處理技術(shù)對工程建設(shè)而言是一項(xiàng)非常重要的操作工序[7]。

4.1 排水砂墊層法

排水砂墊層選用級配良好的中砂與粗砂，其中含泥量控制在5%以下，砂墊層施工方式為分層壓實(shí)，其中的分層厚度、壓實(shí)的次數(shù)全部要經(jīng)過實(shí)際測驗(yàn)達(dá)標(biāo)后確定。

排水砂墊層一般在路堤底端地面鋪設(shè)一層砂層，水利工程施工過程中，富含水分的軟土層所受到的力逐漸加大，水分也不斷通過砂墊層排出，以加快軟土地基的固結(jié)。為了更好的保證砂墊層排水性，要求選擇有較好滲水性的材料。

砂墊層的鋪設(shè)厚度控制0.6～1.0 m為宜，為了更好的保證砂墊層的滲水性，要求在砂墊層上另外墊上一層黏性土，以封住水不讓水返上路基。但是在路基兩側(cè)要另外修筑一條排水溝，這樣從砂墊層中滲出的水便能夠從此排出路基外，保證路基的絕對穩(wěn)定[8]。

4.2 加筋法

加筋法指的是把有較強(qiáng)抗拉力的強(qiáng)土工合成材料填埋在土層之中，使用土顆粒位移和拉筋過程中產(chǎn)生的摩擦力，讓土和加筋材料組成一個整體，減少整體變形幅度并提升整體穩(wěn)定。

可選擇搭設(shè)塑料排水板，為的是加快淤泥排水層固結(jié)速度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)地基強(qiáng)度加深的作用。除此之外，選擇在砂墊層中另外鋪設(shè)部分土工織物，受到土工織物拉性作用影響，對基底的應(yīng)力分布做適當(dāng)調(diào)節(jié)，能夠有效降低地基的側(cè)向位移和相對沉降，以實(shí)現(xiàn)地基穩(wěn)定性提升的目的。

4.3 預(yù)壓砂井法

排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)互相配合，便于地基中孔隙水的排出，一般選擇較多的排水系統(tǒng)有水平排水墊層、排水砂溝亦或者是其他橫向或者豎向的排水砂井或塑料排水板。

加壓系統(tǒng)使用包括堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓或者下降地下水位等等。堆載預(yù)壓與真空預(yù)壓聯(lián)合使用的情況下，也被叫做真空聯(lián)合堆載預(yù)壓。

基本的操作方式如下，先把等待加固范圍內(nèi)的植被與表面土層清除，上面鋪上一層砂墊層。之后垂直向下插入塑料排水板，砂墊層中以水平方位擺放一條排水管，用來改善加固地基的排水環(huán)境。另外再在砂墊層鋪上一層密封膜，使用真空泵把密土膜以內(nèi)的地基氣壓抽至80kpa以上。這個操作方法常常因?yàn)榧庸虝r間較長，難以全面實(shí)現(xiàn)真空處理，因此適合使用在工期要求相對寬松的淤泥質(zhì)土地基的處理過程中。

4.4 強(qiáng)夯法

強(qiáng)力夯實(shí)指的是把80KN以上的夯錘，起吊至距離水平面較高的地方，通常距離是6～30 m，讓錘體能夠自然下落，夯實(shí)土層。經(jīng)過夯實(shí)作用的土體空隙受到壓縮。

與此同時，夯點(diǎn)附近出現(xiàn)的裂縫多半為孔隙水的出逸提供了較為便利的渠道，對于土體固結(jié)便利性好，能夠有效提升土體的承重能力，并且夯實(shí)之后的地基大大縮小了建設(shè)荷載造成的壓縮變形。

4.5 化學(xué)固結(jié)法

常規(guī)的軟土地基處理方式無法取得理想效果的情況下，化學(xué)固結(jié)法便出現(xiàn)?；瘜W(xué)固結(jié)法指的是使用一定的化學(xué)材料，對軟土地基做填充與改造，以有效提升軟土地基的強(qiáng)度，降低軟土地基壓縮性的變化速度，切實(shí)有效提升軟土地基的承重能力，讓軟土土質(zhì)能夠達(dá)到水利工程建筑的地基設(shè)計(jì)條件。

4.6 旋噴法

旋噴法指的是借助旋噴機(jī)具所制造的旋噴樁而有效提升地基的承載能力，同時也能夠當(dāng)成聯(lián)鎖樁施工或者定向噴射成連續(xù)性墻用于地基防滲。旋噴樁指的是把有特殊噴嘴的注漿管放置在土層預(yù)定深度后有效提升，噴嘴同時以高速旋轉(zhuǎn)，高壓噴射水泥固化漿液和土體混合，并且凝固成樁。

其對于一些有機(jī)質(zhì)成分較大的地基沒有太好的地基加固效果，所以需要小心處理。一些塘泥土、泥炭土等有較高有機(jī)質(zhì)的土層則要盡可能的避免使用這種方法。

5 工程實(shí)例

某水庫位于河流中下流平原地區(qū)，只要建好，能夠良好解決附近多個城鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)供水問題，經(jīng)濟(jì)效益突出。可是因?yàn)榻ㄔO(shè)地點(diǎn)常年來受到流水的侵蝕，地基為砂質(zhì)軟土地基，無法較好的滿足水庫的建設(shè)要求。

在對附近環(huán)境的勘查與分析后，發(fā)現(xiàn)距離施工設(shè)定地點(diǎn)4 km的位置，有堅(jiān)固的灰土土層，其強(qiáng)度與承受能力在經(jīng)過夯實(shí)處理之后能夠切實(shí)滿足工程建設(shè)要求，所以選擇使用土層置換法，對軟土地基進(jìn)行處理，能夠在保持成本不變的情況下實(shí)現(xiàn)水庫的良好建設(shè)，將其內(nèi)在巨大的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益發(fā)揮。

因此在對水利施工軟土地基的處理過程中，不可脫離實(shí)際，需要先對實(shí)際的地基情況做有效分析，從經(jīng)濟(jì)與社會的雙重角度出發(fā)，選擇合適的處理方式，以實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的順利開展。

另外工程建設(shè)過程中，在施工前對施工地點(diǎn)嚴(yán)格測量，包括水利工程測量、水利勘查以及水文地質(zhì)勘探等等，對其性質(zhì)做充分分析，確定一個最好的軟土地基建設(shè)方案，將軟土地基處理失敗的出現(xiàn)概率降至最低，提升經(jīng)濟(jì)效益。

6 結(jié) 語

總而言之，軟基處理技術(shù)使用在水利施工過程中，作用突出，其是水利工程質(zhì)量保障的一項(xiàng)有效方式。

所以水利施工企業(yè)需要不斷改善軟土基的處理方式，在水利工程項(xiàng)目施工之前做好整體的勘探，并且依照實(shí)際情況做好軟基處理，切實(shí)有效的解決工程建設(shè)過程中存在的安全隱患，使其成為真正造福后代的精品建設(shè)工程。

另外做好軟土地基的處理工作過程中，不可放棄學(xué)習(xí)，不斷創(chuàng)新操作方式，以改善軟土地的處理方式，切實(shí)有效完善軟土地基的處理模式。

[1]代建兵.水利施工中軟土地基處理技術(shù)[J].中國水運(yùn)：下半月，2013(08):223-224.

[2]徐艷云.淺談水利施工中軟土地基處理的方法[J].中國水運(yùn)：下半月,2013(10):213-214，244.

[3]陳柱輝.水利施工中軟土地基處理技術(shù)處理探討[J].門窗,2013(09):159，161.

[4]楊勇.水利施工中軟土地基處理技術(shù)探討[J].河南科技,2012(06):88.

[5]員繼軍.水利施工軟土地基處理技術(shù)淺析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013(08)：119.

[6]孫國靜，王寒芳，趙攀.對水利施工中軟土地基的處理技術(shù)分析[J].河南科技，2013(02)：105.

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1007-7596(2014)12-0232-03

2014-07-26

王冬霞(1973-)，女，寧夏永寧人，工程師，研究方向?yàn)樗こ探ㄔO(shè)管理、水利工程施工 。

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