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水利施工中软土地基处理技术李霞

发表时间：2021/6/29 来源：《基层建设》2021年第6期作者：李霞

[导读] 摘要：水利工程项目建设下软土地基是一种常见的基础类型，由于软土地基具有加强的流变性、含水量高、沉降快等特点，如果不进行处理就会给水利工程基础施工造成极大威胁。

        沙湾市柳毛湾镇农业（畜牧业）发展服务中心
        摘要：水利工程项目建设下软土地基是一种常见的基础类型，由于软土地基具有加强的流变性、含水量高、沉降快等特点，如果不进行处理就会给水利工程基础施工造成极大威胁。文章通过对软土地基特征进行分析，探讨水利工程施工中软土地基处理技术的应用措施。
        关键词：水利工程；软土地基；处理技术；地基处理
        引言
        水利工程建设中涉及诸多内容，其中首要的就是地基结构，水利工程规模越大，对地基的要求越高，但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软土地基的基本特征
        1.1触变性
        软土地基是我国在开展水利项目实施时所面临的重要问题，其自身具有较为明显的触变性。主要体现为，软土地基是絮凝状的固态物质，由沉积物形成的固态物质具有较高的灵敏性。虽然软土地基具有一定的结构强度，但在其灵敏性的作用下，在作为地基使用时，如果对其施加过大的外力，便会导致其内部结构遭到破坏，严重时会影响地基在项目中发挥的功能作用。因此在实施软土地基的使用时，需全面衡量水利工程所具有的触变性，以此保障项目工程不会受到软土地基触变性的影响，辅助工程建设后能够达到理想的质量要求。
        1.2沉降速度快
        通常如果地基受到建筑物体负荷问题的影响，会使其自身受到压迫，导致出现下沉或变形问题。建筑物体施压给软土地基加快沉降的速度。鉴于软土地基中含水性强的缘故，其建筑规模会不断扩大，自然所受压力会不断增大，应特别重视软土地基的沉降问题。
        1.3透水性差
        水利工程的软土地基本身含有淤泥成分，因而含水量较高，还具有一定的黏性，这也导致其透水性非常差，表层水无法向下渗透，地基积水严重，直接影响到软土地基的稳固性和安全性，而且上部水利工程设施与雨水长期接触易受到侵蚀损坏，水利工程的使用性能和寿命降低，因此在进行软土地基处理时需要投入大量的人力和物力来做好排水工作，使得施工时间和成本都有一定的增加。
        1.4存在大量沉积软质黏土
        在处理软土地基的过程中，特别是处理海边沉积形成的软质黏土，即使整体结构未受到损坏，所呈现出的抗剪强度也相对较小，若是所承受的作用力比较大，那么软土的抗剪强度会呈现出不断下降的趋势，这也是软土地基所具备的共性。因此，在解决软土地基相关问题时，需要综合考虑其各种不同的特征以及综合性的因素，若是发现问题，那么整个工程的地基所承载的负荷都会呈现出暴涨的趋势。
        2水利施工中软土地基处理技术介绍
        2.1排水固结法
        水利工程出现沉降的频率很高，而此种技术可以改善软土地基稳定性不足问题，缓解地基的快速沉降，对于含水量较大的软土地基应用此种方法可以取得非常明显的效果。该技术的关键在于排水系统和加压系统，鉴于加压方式的多样性又可分为真空预压法和超载预压法、降水预压法等，但都是根据软土地基的透水性差原理来实现对软土地基的排水。

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第一种加压方式较为常见，通过在软土地基表层铺上一层砂垫层，并埋设排水管道，用封闭薄膜使其与大气隔绝，再利用真空抽气装置形成真空地带，进而提升地基承载性能；第二种方式处理软土地基时的效果显著，但超载预压阀值不好控制；第三种方法与真空预压的薄膜覆盖相似，还要在软黏土上设置砂井、塑料排水，具体要根据工程实际情况和处理要求、经济性等原则综合考虑。
        2.2水泥土搅拌桩
        实施水泥土加固，便是在加固的过程中发生的物理和化学反应，其与混凝土的硬化原理还具有一定的区别。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。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，建筑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。为切实缩小不同建筑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。
        2.3旋喷注浆法处理技术
        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。
        2.4加筋技术
        当面对施工难度相对较大的水利工程时，可以采用加筋技术进行处理，其能够对软土地基出现的沉降问题进行有效解决。但是总的来讲，这一举措的成本相对较高，因此在实际施工过程中，应用普及率不是很高，无法做到广泛使用。对此，施工管理人员需要结合工程实际状况与自身需求来选择合理的施工技术，同时对施工技术能否在工程中充分发挥出自身的价值进行考量，从而降低资金浪费问题出现的概率，为水利工程项目整体经济效益水平的提高奠定基础。
        2.5化学固结法
        该法的施工投入更多，但处理效果更为突出，一般在其他简便经济性的处理方案没有取得理想的效果后会使用这一方法进行完善，尤其在新型材料不断出现并使用的情况下，将其用于填充改造软土地基，可以明显加强地基稳定性。具体有高压喷浆法、深层搅拌法、灌浆法等，都是通过使用针对性强的化学材料进行软土硬化处理，深层搅拌法是将固化剂融入原土地基中，高压喷射注浆法的原理和灌浆法比较相同分别通过高压气流和气压、液压将浆液注入裂缝中填充，以提升软土地基的承载能力和硬度，明显减少软土地基沉降问题，确保水利施工工程的整体质量。
        结语
        综上所述，有关施工单位应密切关注水利工程项目施工中软土地基的处理工作，制定较完善的施工方案，选择最优的处理技术类型，全面提高水利结构的稳定性以及承载能力。在具体施工中选择合适的软土地基处理方式，提高基础稳定性，满足水利工程建设要求。
        参考文献：
        [1]何正恒.水利施工中软土地基处理技术的分析[J].绿色环保建材，2020（02）：242.
        [2]范中斌.探析水利工程施工中软土地基处理技术[J].建筑技术研究，2019，002（005）：P.161-162.
        [3]李碧豪.基于水利施工中软土地基处理技术的分析[J].建材与装饰，2019（34）：289-290.