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水利施工中软土地基处理的方法探讨范柯杰

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：范柯杰

[导读] 摘要：水利工程施工软土地基处理中针对于施工技术处理中的技术控制越来越重视。

        浙江江南春建设集团有限公司浙江杭州 311243
        摘要：水利工程施工软土地基处理中针对于施工技术处理中的技术控制越来越重视。当前，随着我国水利工程修建数量的持续增加，水利工程施工过程中，软土地基处理技术的质量把控尤为重要。由于软土地基处理工作时水利工程质量建设中的关键一环，因此，在实际施工应用过程中，并且在施工技术的应用控制中，应对其进行重点技术分析，以保障水利工程施工软土地基处理技术的水平符合实际施工标准。
        关键词：水利施工；软土地基；处理技术；应用
        1在水利工程中应用软土地基处理技术的意义
        在我国，地域是非常辽阔的，不同区域形成软土地基的因素也是存在着比较大的差异，因此在具体施工过程中，应该从施工区域的实际情况进行有效结合，在对原有经验进行充分考虑之后更加科学有效的对软土地基问题进行解决，这样才可以更好的保证我国水利工程建设可以朝着更好的方向发展。
        2 水利工程软土地基特点分析
        2.1 地基强度低
        水利工程软土地基由于组成成分本身的特性，导致其本身存在着一定的问题，进而会导致软土地基强度比较低，如果水利工程的软土地基强度不够高，就会导致水利工程地基出现诸多问题，比如发生裂缝以及坍塌等事故，从而影响到水利工程的进程，甚至还会存在着质量和安全隐患。
        2.2 地基透水性差
        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。
        2.3 土质分布不均
        软土地基成分比较多，不同的土质给地基构造带来了不同的影响，地基各个部位土质密度并不均，从而会影响到地基的强度和硬度，还会导致整个水利工程的承压能力受到了局限，不同程度上增加软土地基处理和建设工作的难度，最终影响到水利工程的质量和安全。
        2.4 地基压缩性高
        软土地基本身具有一定的特殊性，其本身的特殊性影响到整个水利工程地基的强度，由于地基工程强度比较低，由此导致地基本身具有较高的压缩性，水利工程进行建设的时候往往会受到工程体压力的影响导致地基所承受的压力不断地变化，因此容易引发塌陷事故的发生。
        2.5 沉降频率高
        软土地基具有较强的压缩性，由此导致软土地基的沉降频率比较高，多年的实践经验表明，随着水利工程建设的快速推进，软土地基承受压力不断地增加，沉降速度进一步加快，最终影响到工程建设的质量和进程。
        3 水利工程施工中软土地基处理的方法
        3.1 换土垫层法
        一般对于水利工程施工进程中的软土地基来说，有关施工技术人员可以借助换土垫层来强化软土地基，其中可以用水泥、沙土以及灰土粗砂等材料来代替，从而借助土壤替换的方式增强软土地基的硬度和强度。那么在此种技术实施的过程中，有关技术人员需要保障软土地基结构的优化，就需要在软土层替换的过程中进行高效处理，逐步增强软土地基的承受能力。而且在此过程中，还需要把软土地基中影响水利工程的因素排除，并且借助一些强度较大的材料进行填充，如矿渣、灰土、砂砾与碎石等，借助分层填充的方式逐步转变土壤层的密度，在此过程中可以借助机械振动的方式夯实软土结构，保证在后期水利工程施工的进程中能够得以顺利进行。一般情况下，换土垫层法主要运用在水利工程软土地基的浅层部位，需要借助外界的材料增加软土地基的压力，从而减少水利工程施工进程中沉降等安全事故的发生，并且在此方法的使用过程中还能够优化水利工程的排水系统，减少土壤膨胀收缩等情况发生。

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        3.2 软土地基中应用排水法固结法
        固结和排水方法常用于有机粘土和饱和粘土地基的处理。在固结排水方法中，垂直排水体、水平排水砂垫地构成了排水系统，它们对软土地基的加固速度有所提高，并且有效减短基础空隙水的排水距离，使得排水边界有一些改变。当它应用于软土地基的处理时，如果软土的渗透性好，或者软土的土层相对较薄并且靠近地表，则可以在没有设置的情况下将沙垫铺设在地面上垂直排水体。通常，水平砂垫的厚度为50cm，使用中砂或粗砂。一般选用塑料排水板进行垂直排水，连接水平砂垫和垂直排水层。铺设厚砂垫的时候设置水平坡，之后建立相应的排水体。运用固结排水方法处理软土地基基础后，该基础的固结性能就会有所好转，这样做的好处是有效提升了排水固结效果，并且对压实基础起到了一定的作用。更重要的是，所需要的施工设备较为便捷单一。
        3.3 注浆技术
        除换填法外，地基注浆技术也是一项十分有效的软土地基处理手段，在水利工程施工中应用的较为广泛。为保证良好的处理效果，在采用注浆技术对软土地基进行处理时，需要具体的加固材料并选择相应的注浆形式。当前，常见的地基注浆方法有水泥注浆、硅化注浆两种形式。其中水泥注浆法主要是以水泥浆液作为主要材料，通过水泥浆液与土壤的结合固化，有效改善软土结构的性能，提升软土地基的强度。利用水泥浆液对原有软土地基进行处理时，需要以高压的方式将以水泥浆液为主的材料注入到软土内部，促进水泥浆液与软土生成反应，并利用固化后的水泥有效排除软土层中的水分，同时排除软土结构中的天然空隙，以提升软土结构层的紧密性、稳定性。硅化注浆法主要是采用以硅酸钠为主形成的混合溶液，将这种混合溶液通过一定的机械设备注入到软土地基的底部结构，混合溶液在经过一定时间后会在软土底部凝固形成结石，这种主要成份为硅酸钠的结石具有非常高的强度，而这种强度正是软体地基结构所需要的，在通过结石的补充或完善后，软土地基的强度、密实性以及其实际的承载力均能得到有效提升，水利工程基础结构的稳定性、耐久性、安全性亦将得到显著提升。
        3.4 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。
        3.5 桩基法
        桩基法处理技术在处理水利工程建设中有重要的作用，水利工程常用的方法是钢筋混凝土预制桩，由于软土地基图层相对较厚，普通的处理方式很难发回相应的效果，这种情况下采用桩基法就显得尤为重要。纲吉混凝土预制桩在水利工程施工中，通过机械成孔的方式进行，紧接着在孔中注入混凝土，从而使土质的物理性质发生变化，进一步增强软土地基的承载能力，缓解水利工程下沉的问题。桩基法的应用在抵抗软土地基水压方面同样有效果，这也是确保水利工程质量的关键之处。
        4 结语
        综上所述，水利工程的地基质量会对整个工程安全造成影响。工程施工期间必须注重软土地基处理，因此维护工程生命周期，提升工程建设质量。此次研究给出了几种常用的软土地基处理方法，不同方法均可以提升软土地基的承载力和性能，可以应用到水利工程地基建设中。
        参考文献：
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        [2]李义方.岩土工程施工中软土地基处理的方法与应用研究[J].建筑技术开发，2019，46（18）：141-143.
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