水利工程施工軟基基礎處理技術

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摘要:以水利工程施工中軟基基礎處理技術為研究對象，闡述了軟基的特點和軟基處理的基本原則，分析了幾種常見的軟基處理方法，即:換填法、堆載預壓法、化學固結法、旋噴注漿處理技術，總結了軟土地基處理需要注意的事項。

關鍵詞:水利工程;軟基基礎;處理技術

在水利工程施工中，軟基基礎處理工作是重要的組成部分，技術人員要不斷提高技術應用水平，保證施工質(zhì)量。在施工過程中，充分分析相關技術手段，有效保證施工效率。

1軟基基礎處理

1.1軟基的特點

軟基的主要成分為軟土，由淤泥、淤泥質(zhì)土、水下沉積的飽和軟黏土及天然強度低、壓縮性高、透水性小的一般黏土組成。與其他地基種類相比，這種地基的土質(zhì)硬度較低，所以其壓縮性較大，承載力較小，但可塑性較高，在具體工程項目中具有較強的流變性特征。軟基中含有大量的水分，在實施地基挖掘時，由于水分流失速度較快，因此會大幅降低基地的硬度。軟基的特征較為明顯:一是沉降速度快。該類型的地基降速明顯高于其他種類，且硬度較低，整體土質(zhì)呈現(xiàn)較為柔軟的狀態(tài)。二是透水效果不佳。軟土的主要部分為黏性土壤，自身的滲水效果不佳，土壤中的水分較難排除。三是土質(zhì)不均。由于軟土地基中具有不同的結構類型和密度、強度等參數(shù)指標，所以表現(xiàn)在施工過程中的承載力也不同，這會增加塌陷等事故的發(fā)生幾率，需要引起技術人員的注意。

1.2軟基處理的基本原則

對軟基進行處理需按照下述原則實施:一是科學控制沉降。軟基在完成施工項目后，能夠保證的沉降年限一般為15a，普通類型的地基也要將沉降控制在30cm范圍內(nèi)，但與橋涵距離較短的部分沉降量必須在10cm內(nèi)。二是工時方面的要求。開展水利項目施工時，需采用科學的方式進行，在較短的時間內(nèi)完成既定的沉降量，嚴格落實工程的設計要求。

2水利工程中軟基處理方法

2.1換填法

對水利工程中的軟基實施該種方法，主要是運用科學技術有效提升軟基的強度指標，這種方式在水利工程實施中的應用率較高，對軟土地基的適用性較強。該方式主要應用于軟土地基厚度不大的條件下，使用換填法是將該部分土層更換為較高強度的土質(zhì)或者特殊材料，從而增加其穩(wěn)定性和強度等指標。先將地基挖開，將所有的軟土全部清除，再使用天然的砂礫進行替換。可借助專業(yè)的挖掘設備進行，通常的挖掘深度應在2m以內(nèi)。使用砂礫替換應逐層進行，全部替換完畢后再進行壓實操作，結束所有工序后，針對新地基的緊實度和強度進行檢測，確保其達到標準要求。需要注意的是，使用該方法需要嚴格控制好施工范圍和深度，以保證施工達到理想效果。該方式目前多用于水電站的軟基處理，在水利項目中的應用范圍較為廣泛。

2.2堆載預壓法

該方式主要應用于地基含水量較大的情況。如果地基土層中的含水量較大，土層基本可歸為淤泥類型，需要施工人員將土層中的水分有效排除，才能提高土層硬度。該方法主要是通過對地基實施預壓，使地基中的軟土部分在強大外力的作用下排除自身多余的水分，從而實現(xiàn)地基的壓縮和凝固，通過產(chǎn)生的沉降來提升土質(zhì)的強度指標。該方式應用的典型案例是珠江的東大堤工程。由于工程的實施區(qū)域靠海，因此全部工程項目均需在海灘的淤泥上實施。施工人員需運用堆載預壓手段將海水從工程實施區(qū)域中排除，從而開展后續(xù)的施工。施工第一步先從墊層著手，施工人員需使用高強度的土工原料，通常為復合型的土工布，厚度在1～2層，運用中粗砂實施墊層工序，其厚度約為2m以內(nèi)，粗砂中的泥量通常為5%以內(nèi)，有機物含量在1%以下。將排水板材按照豎直的方向安裝在砂層頂端，塑料板材穿透淤泥，以三角形設置。水平方向的排水系統(tǒng)則分為砂墊層、盲溝及集水井三部分，盲溝的坡度應大于2%，橫豎間距應保持在30～40m。完成上述工序后，需使用堆載預壓方式將多余的水量排出土壤，整個施工工序的實施時間約為180d。可見，使用堆載預壓法能夠?qū)④浕写罅康暮Ｋ懦觯行嵘送翆拥目箟盒Ч?，從而保證工程質(zhì)量達到理想水平。但堆載預壓需要一定的時間，適合工期要求不緊的項目。

2.3化學固結法

該方式是通過使用化學試劑，運用灌注或攪拌的方式將軟基的土粒膠結的一種施工技術。常見的高壓旋噴法、規(guī)劃加固法等均屬于化學加固的手段。其中，高壓施噴法的使用頻率較高，主要應用于淤泥、黃土等類型的土質(zhì)，通過氣壓或液壓技術對軟基進行漿液的灌注，再實施高壓灌漿，從而形成水泥土的摩擦樁，有效提升閘基承受力，同時對沉降量也能夠發(fā)揮積極的控制作用。高壓旋噴主要通過高壓柱塞泵、灌漿泵等設備實施，使用固化劑來提升土基的強度指標。由于固結法的應用成本較高，所以主要在項目規(guī)模較小或者軟基的水含量較大的情況下使用。

2.4旋噴注漿處理技術

在具體實施工程項目時，需科學使用旋噴注漿技術，從而達到理想的處理效果，保證工程的總體質(zhì)量符合要求。該技術融合液壓法等多種手段的優(yōu)勢，能夠在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下將處于固化狀態(tài)的漿液融入地基的介質(zhì)中，從而提升地基的穩(wěn)定性效果。在實施水利項目過程中會大量運用旋噴注漿技術，對黏土液等多種液體進行噴射，從而達到施工項目要求。運用可靠性較高的噴漿技術有利于提高復合地基的效果，保證軟土地基的問題能夠得到妥善的解決，在大幅提高地基承載能力的同時，緩解沉降不均的問題。在具體實施水利項目時，應全面結合具體的地基處理需要選擇不同的技術類型，并在操作后對施工效果進行評估和檢驗，通過技術手段全面而客觀地進行項目測試，最終保證軟土地基的完成質(zhì)量達到標準要求。

3軟土地基處理需要注意的事項

水利項目應選擇在溫度適宜的季節(jié)開展，避免氣候惡劣對軟土地基的攪拌效果產(chǎn)生負面影響。施工人員應在開展施工前密切關注施工區(qū)域的氣候變化情況及趨勢，將環(huán)境因素作為影響工程實施的重要方面，尤其要避免在氣候較為寒冷的時節(jié)開展項目施工。技術人員要充分掌握相關數(shù)據(jù)，進行深入分析。在正式建設中，要高度重視對軟土地基的施工安排，積極發(fā)揮實驗數(shù)據(jù)的參考價值，從根本上提高工程質(zhì)量，消除安全隱患。施工人員還要深入施工現(xiàn)場展開勘查工作，采集地形、地質(zhì)結構及水文等條件和參數(shù)信息，為后續(xù)的施工設計和技術選擇提供參考。應以文獻資料為基礎，不斷優(yōu)化設計內(nèi)容，全面衡量軟土地基的承載能力，系統(tǒng)分析土壤的結構和參數(shù)，制定較為科學的計劃方案，確保工程的實施效果嚴格按照設計要求進行，達到規(guī)劃的質(zhì)量和技術要求。

4結語

水利工程建設中，軟基基礎施工技術水平的不斷提高，必然能夠進一步提高水利工程建設質(zhì)量。相關技術人員要不斷提升專業(yè)能力，結合具體工程實際，科學地對軟基基礎施工技術進行研究，從而不斷提高水利工程施工質(zhì)量。

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作者：孔祥東 單位：黑龍江省水利水電集團第一工程有限公司