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水利工程施工中软土地基处理的方法探讨韦浩辉

发表时间：2020/7/2 来源：《基层建设》2020年第6期作者：韦浩辉

[导读] 摘要：近年来，我国的水利工程建设有了很大进展，水利工程的软基施工也越来越受到重视。

        大化瑶族自治县岩滩镇人民政府广西省河池市 530811
        摘要：近年来，我国的水利工程建设有了很大进展，水利工程的软基施工也越来越受到重视。在水利工程地基建设过程中，对软土地基的不恰当处理会直接影响整个水利工程项目的建造质量及其后期安全运行性能，在威胁水利工程实际使用时间的同时，也给安全事故的发生埋下了不小的隐患。因此，本文在探究软土地基危害性的基础上，对软土地基的主要特性进行了梳理，进而针对性地提出了化学固结法、排水固结法和砂与砂石换填垫层技术等重要的水利工程施工软土地基处置方法，旨在为保障软土地基土质下水利工程的实际施工质量做出应有的贡献。
        关键词：水利工程；软土地基；处置方法
        引言
        软弱地基的土质松软，导致了沙土之间的空隙过大，减小了地基的承重能力，严重时还会导致地基出现移动。尤其是在地质、暴雨等自然灾害的影响下，软土地基的软弱性进一步加重，严重影响水利工程建设质量。为了有效消除软土地基对水利工程施工造成的危害，有必要对技术进行加工、优化，加强对新材料、新工艺的应用来强化地基处理，保障和提升水利工程施工质量，避免出现安全质量问题。
        1研究水利工程施工软土地基处理技术的现实意义
        软土地基具有较强的触变性，在水利工程施工环节，通常处于固态，如果荷载超过自身负荷，土质由原来的固态变为液态。软土地基的渗透性也比较突出，特别是在水利工程施工环节，软土地基含水量过高，地基泥土容易形成泥浆，增加地基排水难度，使得水利工程项目中的安全隐患不断增多。通过分析水利工程施工中软基处理技术，能够避免地基出现较大裂缝，提升工程地基的承载力。此外，水利工程中的软土地基由分散颗粒与细微颗粒组成，两种不同的颗粒密度不同，在相同的受力条件下，其沉降量也不同，特别容易引发地基沉降不均匀现象，使得水利工程地基出现大面积裂缝，如果情况严重，还会对工程项目的主体结构产生破坏作用。通过对水利工程项目软土地基进行科学处理，能够增强地基稳定性，延长水利工程的运行时间。
        2水利工程施工中软土地基处理技术的应用
        2.1砂石和砂换填垫层技术
        在水利工程施工过程中，对于厚度在3CM左右的软土地基的处理，可考虑使用砂石和砂换填垫层技术。对于这种类型的软土地基处理的实际过程中，第一步是要去除地基表层软土层，第二步则是采用稳定性与强度都比较高的材料进行敷设填层。在选择软土地基的换填层的材料时，较为常见的材料包括了卵石、砂石等，使用这些类型的换填材料进行垫层填敷，不但易于碾实，而且具备较好的透水性与压缩性，能够大幅提升地基的强度。可见，采用砂石与砂填换层技术可以使地基沉降度得到大幅降低，提升地基的承重水平。此外，在预防膨胀土，避免软土地基冻伤问题方面的解决上效果也较为明显。换填施工之后要及时对地基进行全面夯实，进而在地基上形成较好的持力层，在整体上增强地基的承载力、抗变性与稳定性。如果在填换时出现空隙问题，就需要选择透水性较好的材料进行排水，确保软土地基可以在最短的时间内凝结，避免出现软土地基冻胀问题。完成换填施工后应进行夯实施工。在值得注意的是，换填施工前必须清除掉换填坑中的杂质，如树叶及其他杂物等，并排除坑中的积水，清理坑中的浮土。填料需要进行充分地搅拌均匀，并确保填铺平整。，应当将换填坑中的树叶、杂草等全部清除干净，若坑中包含有一-定量的积水，则需根据现场情况，采取相关的排水策略，将其中的积水全部排出，对于坑中所含的浮土也应当做好清理，对于使用的填充材料，应当确保其搅拌均匀，并将其铺平。
        2.2换填垫层处理技术
        换填垫层处理技术也是软土地基在进行处理时，经常使用的一种技术。通过使用换填垫层处理技术，可以有效地保障软土地基的稳定。

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其实换填垫层处理技术就是利用设备挖掘软土地基表面的土层，然后将碎石块以及矿渣进行填充，需要注意的是，这里使用的石块以及矿渣需要具备稳定性以及高强度，从而保障地基稳定固定性。绝大多数情况下，在低洼或者有淤泥的地方，常用换填垫层处理技术，加强软土地基的稳定，保障水利工程的质量。
        2.3强夯处理技术应用要点
        在水利工程软土地基处理过程当中，通过应用强夯法，能够节省施工成本。强夯法需要使用的施工机械设备主要有夯锤、脱钩装置与起重设备。在强夯施工前，作业人员需要设置好排水沟，将地表水有效引出，并将地表的淤泥与草皮彻底清除，地表晾干之后，可以使用推土机对地表进行整平处理。强夯法施工要点如下：第一，做好桩位放样工作，测量人员需要使用全站仪，准确放出地基两侧的控制桩，合理确定不同夯点之间的距离。第二，将起重机放置就位，保证夯锤与夯点位置对准，并测量出夯实前锤点的高程。第三，将夯锤起吊到指定高度，夯锤脱钩之后，保证其自由下落，并将吊钩放下，测量出夯坑与周围地面的高程。重复上述动作，夯实施工完毕后，相关检验人员还要做好相应的检验工作。将强夯处理方法应用到水利工程软土地基施工当中，施工结束后，施工单位还要开展标准贯入试验与静力触探试验，重点检验水利工程软土地基的承载力与加固深度。
        2.4化学固结法施工技术
        化学固结施工技术在水利工程软土地基加固施工中的应用效果也较为明显，尤其在新型材料不断出现、使用的情况下，这一方法的应用效果更为突出。在实际施工时较为常用的方法包括有高压喷浆法、深层搅拌法、灌浆法等。灌浆法的使用原理主要是利用电化学、液压及气压原理，在裂缝、空隙中注入固化浆液，以达到对软土地基物理性质进行有效改善的目的。深层搅拌法则是将各类固化剂搅拌均匀后掺入软土地基中对地基进行固化，达到强化地基承载力的目的。固化剂常用材料主要有石灰、水泥等，其与粘土的结合固化能力较强，进而能够取得很好的施工效果，然而相对而言化学固结法的施工成本较高。
        2.5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。
        结语
        总而言之，对于水利工程施工而言软土地基是影响其施工质量主要因素，为确保水利工程施工质量，必须对软土地基的处理予以高度重视，在施工前做好对施工地段地质环境勘察分析，因地制宜地采用有效的软地基处理技术来排出地表水分，降低土质孔隙，提高土体强度与稳定性，从而在整体上提高地基的强度，为水利工程施工质量提供保障。
        参考文献：
        [1]蒋建清，曹国辉，刘热强.排水板和砂井联合堆载预压加固海相软土地基的工作性状的现场试验[J].岩土力学，2015（S2）：551-558.
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        [3]耿建宇，蔣鑫，邱延峻.桩网结构处治软土地基高速公路路基拓宽全过程动态仿真[J].重庆交通大学学报（自然科学版），2016（6）：1179-1185.