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水利工程施工中软土地基处理的方法探讨徐向华

发表时间：2021/5/28 来源：《基层建设》2021年第2期作者：徐向华

[导读] 摘要：现阶段，水利工程的建设数量逐步增多，水利工程项目通常的建设位置在河流等湿度较高的区域，因此软土地基便是较为明显的项目实施特征。

        山东临沂水利工程总公司山东临沂 276000
        摘要：现阶段，水利工程的建设数量逐步增多，水利工程项目通常的建设位置在河流等湿度较高的区域，因此软土地基便是较为明显的项目实施特征。由于软土地基的承载能力较低，同时水含量较高，因此会存在孔隙，如果使用的技术不合理，便会导致地面发生变形情况，大幅降低项目的安全性。因此在实施水利项目时，可侧重使用加固处理相关技术，从而为后续兴建水利工程奠定坚实的基础。
        关键词：水利工程；软土地基；处理技术
        引言
        由于水利工程选址的特殊性，大部分的工程项目都会遇上软土地基，这种含水量高、土质松软、荷载力差地质条件提高了施工风险和难度，若不能对软土地基进行恰当地处理，会因为不均匀沉降等问题造成极为严重的安全事故。考虑到各类地基处理技术对不同地区软土地基的适用性和限制条件，一定要提前进行现场勘察，掌握软土特点，细致总结施工影响因素，结合工作经验进行全面地分析和评估，选出适合的方式来加强地基处理效果，改进基础结构的稳固性，保障施工条件的稳定性，进而提升施工人员的安全系数，有效保证水利工程最终的施工效率和质量。
        1水利工程中软土地基的特征
        软土地基的特点主要就是土质松软以及黏性大，含水量较高和负荷容量比较低等特点。软土地基会导致水利工程出现不均匀沉降问题，对混凝土结构强度会产生一定的破坏，造成混凝土结构产生裂缝等问题，对水利工程有着很大的安全隐患。软土地基除了上述这些特点之外，还有相应的有机物质，对于水利基础当中的钢筋会产生一定的腐蚀性，从而将水利结构基础的稳定性产生影响。因此，在对软土地基处理当中，需要对水利工程结构性能加强思考，采用换填施工中，地基换填材料对于水利整体力学性能不能产生太大的影响。设计单位在对于软土地基处理方案的制定当中，尽可能的选取较为容易采购的材料，以此将地基换填成本降低。因为软土地基含水量较高，蓄水性能也比较强，但是其结构稳定性较为差，将水利基础的腐蚀性增加，从而会对水利基础稳定性产生损坏。软土地基当中物质含量丰富，并且有相应的不可预测性。若是其外界环境产生变化，软土地基结构也会相应的产生变化，对于水利结构安全有着很大的影响，导致和水利稳定性以及安全性不能获得良好的保障。软土地基自身的土质比较特殊，压缩性非常强，所以就会造成水利后期出现不均匀沉降问题，对水利结构的稳定性有着一定的影响。
        2水利工程软体地基处理的重要意义
        在对软土地基进行处理施工的过程中，需要采取针对性的施工技术，保证其力学性能。因为软土地基具有一定的可压缩性、不可预测和的透水性，所以会对整个地基基础产生不良影响。这就需要对软土地基进行一定的换填，确保整个地基的力学性能满足上部结构的施工要求，从而确保工程的顺利施工。在施工之前施工企业需要与地质勘查单位进行沟通，明确了解施工现场的土质类型以及土壤的性质，通过与专业勘测人员的交接探讨、分析，确保软土地基的及时处理。在软土地基处理的过程中会使用到一些新技术和新设备，这对于地基土质的改善非常有利，同时为后续工程的施工奠定良好的基础。为了避免水利工程。出现不均匀沉降的问题，需要监管部门制定对应的监管方案，确保整个地基处理的有效性。
        3软土地基处理技术应用
        3.1水泥土搅拌桩
        混凝土硬化是水泥与填充物质所产生的水化和水解，其发生凝结的速度较快。而水泥加固土中的水泥量不高，最多可为加固土的1/5，水泥产生的水解等化学反应也在活性介质内完成，其强度提升的速度较混凝土更低。当前工程所使用的搅拌桩布桩方式可为格构式和柱状形式。以前者为例，通常应用于软土地基和粉砂中能够产生更为理想的效果。

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软土地基发生沉降的原因主要为侧向出现变形的情况，通过研究结果可知，在软土地基中使用悬浮的搅拌桩，便可有效对软土的侧向进行控制，从而降低发生沉降的几率。格构式布桩方式能够深入到软土层，将所有的软土均控制在基底之内。实际实施项目工程时，还应同时考虑到搅拌桩与其他的管桩综合使用所产生的技术问题，水利物的地基反力差别过大，在同一工程内便需使用多个地基的处理策略。为切实缩小不同水利物连接点的沉降差异，技术人员应侧重对技术进行优化使用。在地基应力较小的条件下，可不设置搅拌桩的褥垫层，在选择具体的土沉降参数时，需结合工程的实际需求，从总体层面了解掌握搅拌桩的质量情况，使用多种检测技术对其进行科学的检测。
        3.2换填处理
        换填法操作比较简单，技术性不强，处理成本也较低，往往适用于软土地层较为稀薄的情况，主要是利用综合强度较高的素土、砂石等材料来替换掉原软土地基中的表层中粉质粘土等，进而提升该地块的地基强度。其处理关键点在于换填材料的选择和填层的敷设处理，回填土要选择一些较强透水性、压密性的材料，考虑到施工成本，最好可以就地取材，用最为常见的沙土、灰土与水泥来更换。其次是分层压实施工质量管理，要控制好单次填料的厚度，选择合适的碾压机械进行压实，并及时检验压实度和平整度，根据要求做好地基的夯实处理，确保每一层换填压实质量合格，能够在地基上形成一个较好的持力层，以此来提升原区域地基结构的综合强度。最后为避免出现空隙性和冻胀土等隐患问题，要排除坑中积水、浮土等杂质，做好排水处理，防止软土地基冻伤。
        3.3旋喷注浆法
        旋喷注浆法是一种借助气压、液压和电化学等方式改善地基的方法，具体是将已经固化的液浆灌注至地基缝隙中，借助旋转速度的提升，把液浆运用定喷、旋喷的方式形成人工复合地基，可以降低沉降的概率，提高承载能力。运用旋喷注浆法使用的液浆种类很多，如黏土、水泥沙和水泥、黏土水泥、硅酸盐类、聚氨酯类以及其他树脂类液浆材料。旋喷注浆法大部分均用于土质呈黏性且淤泥量较大以及碎形土和黄土、沙土、粉土等地质比较松软的土质中。旋喷注浆法在使用之前有对应的要求，如对于硬度较高、面积比较大的土层或者石块等。施工之前需要做好软土地基的检测工作，具体检测其中是否富含密度较大的有机物或是面积比较大的石块，保证旋喷注浆法处理技术的时效性。
        3.4置换法
        置换法是利用人工、机械等手段，把地面下一定范围内的软弱土层挖去，然后用强度高、性质稳定、抗侵蚀的材料替换，并分层填充压实的方法。设计过程中，应根据《水利地基基础设计规范》和《水利地基处理技术规范》，综合考虑水利物的类型、结构特点和地基所处的地质条件等，确定分层填筑的厚度、宽度和压实方法，确保处理后的地基达到规范要求的密实度和承载力，满足工程建设的强度和变形要求。置换法具有易于施工、施工机械易得且操作简单、工期短、成本低、效果好、作用范围大等优点。考虑到经济合理的原则和施工成本问题，置换法处理深度一般在2m以内，最大深度不超过3m。置换法处理后的地基承载力参考值为120～150kPa，沉降量参考值为10～15cm。
        结语
        在水利工程软土地基施工过程中，需要结合现场的实际情况及设计的相应要求，采取针对性的施工处理技术，才能够保证地基结构的稳固性和承载能力，为上部结构的安全奠定良好的基础。
        参考文献：
        [1]秦振龙，祝高飞.软土地基处理技术在市政路桥工程施工中的应用[J].工程技术研究，2020，5（06）：74-75.
        [2]黄安辉.高层建筑软土地基的处理技术和施工要点分析[J].工程技术研究，2019，4（7）：41-42.
        [3]赵越.水利工程软土地基处理技术研究[J].黑龙江水利科技，2020，48（9）：164-166.