水利施工中软土地基处理技术

水利施工中软土地基处理技术

朱凤志  李苗苗

吉林省白城市洮北区水利局

摘要：软土地基处理是现代水利工程的施工难点,部分工程现场分布低强度、高压缩量软弱土层,如果盲目开展现场施工作业,选择不适合的软基处理技术,将会影响地基结构的稳定性和安全性,从而引发地基不均匀沉降、水工建筑物结构开裂等问题。因此,应通过科学的方式进行软土地基的勘探分析,采取合适的工艺方式,这样才可以有效地提升水利工程的整体质量。

关键词：水利施工；软土地基；处理技术

1导言

在水利工程建设中，地基的处理是最基本的，也是最关键的一步。在水利工程建设中，经常会碰到软土地基，由于其软弱、抗压能力差，很可能会出现垮塌，从而使施工难度陡然增加，影响工程的质量，延缓工程进度。近几年，随着水利建设事业的迅速发展，基础处理技术得到了长足发展。但在软弱地基的加固中，必须针对不同地区的实际情况，并结合水利建设的要求和有关的法规，对其进行具体的分析和定义，确定相应的治理技术。因此，在水利工程中，必须根据实际情况进行软弱地基处理，增强结构的稳定性，提高工程建设的效率和质量。

2水利工程中软土处理的重要性

软土主要集中在平原湖区或临江、临河处。与正常的土壤相比，软土的含水量较大，强度较低，在外力作用下会出现压缩、下陷等情况，因此，其压缩性较高。如果在水利工程建设中碰到软土地基，会给后续的施工带来较大困难，如果处理不当不仅会影响建筑结构的稳定性和安全性，还会给施工人员带来安全风险。所以，当水利工程遇到软土地基时，需要结合上部建筑物荷载情况开展基础处理，防止建筑物出现不均匀沉降、结构开裂等现象，这样才能保证水利工程的质量与安全。

3软土地基危害

软土具有含水量高、孔隙比大、渗透性差、压缩性较高、力学性质差等特点，一般埋深浅、厚度变化大。软土地基在外部荷载作用下易发生较大沉降，同时由于厚度分布不均匀，还会产生不均匀沉降。在外部荷载或震动作用下，软土地基会发生剪切破坏、不均匀沉降、触变或流变，从而造成水利工程的不均匀沉降、裂缝、坍塌等现象，严重影响水利工程的质量。

水利施工中的软土地基处理技术

3.1强夯施工技术

所谓强夯法，就是将数十吨到数百吨的重锤，从数米到数十米的高空，用来加固土层，让泥土变得更加致密，从而增强其强度。强夯法是一种常用技术，通常采取连续夯击或分批夯击法，并按施工要求进行实地测试，以确定夯实的数量及有效夯实深度。准确放样后，强夯机到位，夯锤对准夯点，每次夯击时，夯锤抬起的高度都要与设计的高度一致，在夯锤接近预设的高度时，要稍微停顿，以保证锤子不摇晃，接着再举直到松开。

3.2换填管理法

换填管理法是一种较为普遍的软弱地基处理方式，它可以有效地改善软弱地基的稳定与承载能力。在实际工程中，可以选用具有压缩特性的碎石、沙砾等建材进行填充。与其他工艺相比，该工艺具有周期短、见效快、操作简单、成本低等特点。

3.3深层水泥固化技术

深层水泥固化技术是将水泥和软土混合，在水泥固化后，改变了软土的内部结构，减少了土体的孔隙，增强了土体的硬度，增强了土体的受力，达到了地基的要求。深层水泥固化技术在施工和使用时需注意：在进行深层水泥固化工艺前，要清除场地的杂物，根据质量管理体系的现场管理要求，施工需要用到的材料、设备准备齐全并分类摆放整齐，原材料要选择合适标号的水泥，施工设备在运行前全面进行检查；在施工之前，一定要确保水泥灌浆的畅通，如有堵塞的地方，应及时清理；在搅拌之前，对搅拌桩进行检测是关键，对搅拌桩的竖直角及精度进行检测。只有在符合施工条件的情况下，才能顺利地进行水泥灌注。

3.4水泥搅拌桩施工技术

深层水泥搅拌桩是水利建设中的一项重要技术，它在粉土、砂土、淤泥质土等方面具有很好的应用前景。在深埋水泥搅拌桩施工工艺中，固化剂的使用是其核心和关键，而水泥是确保其固化效果的主要原材料，利用机械设备对软土进行搅拌作业，可以有效地将水泥和软土混合在一起，提高软土的硬度，确保其后续的使用强度和实际承载力能够满足水利建设的基本要求。在进行深埋水泥搅拌桩前，有关人员要做好前期工作准备，采取多种措施，尽量减少或消除混凝土加固过程中的有害物质，保证施工场地的洁净、平整，保证加固过程中不会受到其他环境因素的影响。

3.5加筋法

加筋法是一种常见的处理方法，在软基中，存在着大量的细小粒子和高分散粒子，这些粒子的密度各不相同，一旦受到压力，就会产生不均匀的沉降，从而造成工程上的裂纹。加筋法是一种处理方法，在基础上填入一种具有很高抗拉性的物质，这种物质与软基会产生摩擦，从而使其与所添加的物质相结合。通过加固方法，可以增强地基的稳定性，减少地基的变形。此外，在处理软基时，也可以使用沙作为建筑材料。

3.6排水加固

软基地基的透水性很差，所以在修建工程时，必须要将水抽走，这不仅要花费大量的时间和金钱。施工完成后，由于渗透性差、水分含量高，会导致工程质量和功能的发挥。因此，在实际工程中，应采取排水加固措施，提高地基的承载能力。在软基中设置排水设施，并对其进行加压处理，使其孔隙率减小。地基将固化，从而提高承载力，从而对以后的工程建设起到支撑作用。

3.7化学固结法

化学固结技术已广泛用于软弱地基的治理。在施工中，可以根据具体情况选择灌浆法、高压喷射注浆法、深搅拌法等。灌浆工艺通常采用水力将泥浆注入裂缝内进行充填，裂缝可自行或人工施工，泥浆固化后可提高其物理性能，从而增强其稳定性；高压喷射注浆法与注浆法基本相同，只是采用高压气体而不是水力灌注，深层搅动原理是利用深层搅拌机，将固化剂与软质土壤强行混合，以达到对软粘土的加固效果。

4水利工程软土地基处理的注意事项

4.1施工导流

相比于其他类型建设工程,水利工程现场地形条件复杂、水网河道密布的特点,部分软土地基位于河道区域,无法直接开展软基处理作业。因此,施工单位需要提前做好施工导流作业,采取土石围堰、土袋围堰、钢板桩围堰等工艺做法,临时拦截河道水流进入软基作业区域。

4.2施工方案比选

考虑到水利工程现场环境条件与地基构造复杂,软基施工技术方案的实际处理效果存在不确定性,无法保障处理后的地基状态完全达到施工要求。因此,施工单位需要根据工程勘察报告,从技术实操、施工成本、工期时间等多个层面来比选软基处理技术,从中挑选恰当的软基处理形式。随后,在现场挑选一处具有代表性的软基开展试验段施工,根据施工情况与软基处理效果,着手修改施工技术方案中的不合理部位,准确计算垫层换填厚度、排水固结时间、强夯遍数等工艺参数的最佳值。同时,也可选择应用BIM技术,在软件中构建模型、导入技术方案开展模拟施工试验,根据试验结果来发现技术问题、改进施工技术方案。

4.3工艺问题处理

在软土地基处理期间,受到现场条件、工艺操作等因素影响,偶尔出现各类工艺问题,如果发现、处理不及时则会影响到软基处理效果。因此,施工人员需要持续观察软基状态和处理情况,如果出现各类异常状况,及时分析问题原因、采取改进措施或是开展返工作业。

5结束语

总之，对水利工程中的软土进行处理，可以提升地基的坚固程度，减少软土水含量，让水利工程更安全。软土地基处理是水利工程建设中重要的关键问题。在施工中，应综合考虑地质条件、项目工期、经济性、处理效果，选择最为适宜的处理技术。

参考文献

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