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探究水利工程施工中软土地基处理技术

发表时间：2021/5/7 来源：《基层建设》2021年第1期作者：陈延霞王从菊

[导读] 摘要：基于我国科学技术的持续创新前进，水利工程建设成为推动社会经济发展的主要动力，相关建设项目的施工工作逐渐受到重视。

        临沭县宏源水利工程有限公司山东省临沭县 276700
        摘要：基于我国科学技术的持续创新前进，水利工程建设成为推动社会经济发展的主要动力，相关建设项目的施工工作逐渐受到重视。在实践过程中经常会遇到软土地基的情况，为充分保障水利工程的整体质量和稳定性，则需要采取有效的处理技术和手段。鉴于此，本文结合实际案例，分析软土地基的处理要点，并提出具体施工解决方案，旨在为相关建设工程有序开展施工提供借鉴和参考。
        关键词：水利工程；软土地基；处理技术
        前言
        水利工程中所遇到的软土地基大多夹杂着粉土和粉砂，由于其含水量相对较高，而且地基土质存在较大的空隙，一旦水分快速流失，则会导致地基呈现松散状态，致使软土上的建筑设施出现失稳，严重影响水利工程的稳固性和安全性。因此施工单位应当采取相应的技术方法，有效加固地基，增加软土地基负荷，保障其承载力满足设计要求。当前对于软土地基的处理方法很多，但必须要结合实际现状，掌握相关要点，以此提高水利工程施工质量。
        1 工程概况
        某水利工程所在区域的淤泥层厚度为0.7-6.3m之间，其岩性呈灰色，并带有腐味，经过初步勘察发现工程地基具有软流塑性和饱和性等特征，分布面积较大。同时根据当地的地质资料整理分析，该工程区域的淤泥土壤有机质含量达到4%，由此判断该项目地基为软土，水利设施施工区域的淤泥层厚度为2.2-4.5m。针对这一现象，施工单位按照设计要求拟采用水泥搅拌法进行处理，其原理如图1所示。

        图1 水泥搅拌法地基处理技术
        2 水泥搅拌法应用要点
        根据本次水利工程的实际情况，施工单位采用水泥土搅拌技术加强地基强度。而通常情况该项技术分为喷浆搅拌和喷粉搅拌两种方法，其均需要保障水泥与土体搅拌的均匀性，从而实现地基加固具有连续性，避免夹泥和夹砂层的出现。其施工处理要点有以下几个方面
        2.1 准确定位
        施工人员在开展正式操作之前，应当明确施工场地和施工工序。即是按照桩位平面图合理开展场地平整、放线定位等工作。这一过程中，作业人员应当严格遵循施工设计图纸，合理在现场布置搅拌设备，尽量控制桩位之间的偏差最小，一般不能低于5cm。然后再按照工程的实际需求逐次调整搅拌轴的垂直度，不断进行调节和校正，限制垂直度误差在1%以下。为后续开展施工活动奠定良好基础，有利于提高地基处理实效[1]。
        2.2 掌握制浆方法和细节
        在本次工程中，施工人员采用水泥搅拌法，最为关键的即是充分掌握制浆方法和相关细节。比如可选用多种水泥材料进行喷浆搅拌施工，该工程施工单位经试验后决定采用普通硅酸盐水泥。在使用水泥材料时，还需要合理把握加水工作，严格控制加水量，保障水灰比在0.4-0.5之间。同时为充分提高地基强度，也可适当加入外加剂，以此提升水泥土的整体性能，保障水利工程地基的早期强度较高。另外一方面，施工人员还要掌握钢筋材料施工等细节，由于其材质性质，可能会受到氯化钙的影响而出现一定程度的锈蚀情况，影响其性能和使用寿命。所以在选择添加外加剂时，应当尽可能的避免使用氯化钙，可采用硫酸钙类作为外加剂，有利于提高土体中的有机质含量。此外，为减少水泥浆液的初凝时间，施工人员也可在注浆堵漏项目中应用水玻璃，结合地基淤泥层厚度以及水泥配合比，确定水玻璃的具体添加量，实现地基土层强度和承载力得到良好的提升。
        2.3 严格控制搅拌下沉
        对本次工程中实施水泥搅拌法时，应当严格控制搅拌下沉。施工人员首先要放松钢丝吊绳，启动和运行搅拌动力斗设备，将搅拌斗快速下沉。而因为部分搅拌斗设备在下沉时，其喷浆量较少，所以施工人员要控制下沉速度，保障喷浆均匀，通常维持在2m/min的速度即可。如果遇到砂层，则应当压些清水，以此确保顺利钻入。这一阶段的主要施工要点是在单轴搅拌斗进行下沉喷浆作业时，应当促使喷浆速度、下沉速度、提升速度完美契合，以实现地基加固搅拌的均匀性，提升整体强度和稳定性[2]。
        3 软土地基具体处理方案
        根据该工程的实际现状，基于施工组织设计方案以及设计断面，该水利工程的河流水面最高水位为19.4m，施工人员为保障地基处理的便利性和有效性，设置高度为2.6m的堤顶，并设置施工部位荷载为10KPa，确保工况处于稳定状态。并且经过试验，确定水泥砂浆的配合比如表1所示。
        表1 水泥砂浆配合比（单位：kg）

        其具有施工工序如下：
        （1）对施工地基开展初步测量，严格按照测量结构进行点位的布置，施工人员需要保障放线定位具有合理性、可行性和精确性，便于按点位开展后续作业活动。另外，还需保障钻井定位的科学性，在本次水利工程地基施工现场，则是保障搅拌机能够垂直对准点位，实时检查和调整垂直度，尽量控制偏差在最小范围内，并固定好搅拌装置，即可进行下步施工作业。
        （2）进行搅拌机下沉。该工程施工人员应在放线定位和钻井定位工作结束后，及时下沉搅拌机。这一过程中，需要合理安排下沉时间，由于搅拌机在下沉时则开始喷浆，因此应促使搅拌机进行预热，不能在启动后立即下沉，确保搅拌机各项性能无异常，工作状态稳定后则可下沉。适中控制搅拌机的下沉速度，不能过快或过慢，保持匀速，并要在下沉时同步搅拌喷浆，有利于提高地基加固效果。
        （3）当实施搅拌机下沉作业时，施工人员要立即开展水泥浆的配制输送工作，根据试验确定固定的水灰比，按照先后顺序添加各项材料和外加剂，在搅拌充分后进行输送喷浆。同时施工人员要将水泥浆中出现的杂物或硬块及时取出，以免影响施工处理质量。
        （4）提升喷浆搅拌是水泥搅拌法施工中的重要工艺流程，当搅拌机下沉到一定程度后，施工人员需启动灰浆泵，持续搅拌水泥浆，在喷射泥浆时，要适当提升搅拌机，直到符合施工标准，有利于提升地基稳定性。
        结束语
        综上所述，软土地基是水利工程施工中常见的问题之一，为加强工程安全性和稳固性，则需要采取有效的处理技术和方法。而水泥搅拌法是一种可行的、高效处理工艺。相关施工人员必须要充分结合现场实际情况，把握施工要点，提高地基的防渗性、挡土防水效果，促使其承载力和强度性能符合设计要求。
        参考文献：
        [1]马佳佳.水利工程施工中的软土地基处理技术[J].农村经济与科技,2020,31(24):32-33.
        [2]黄善绻.水利工程中软土地基处理的施工技术探讨[J].智能城市,2020,6(11):208-209.