| 标题 | 探究水利施工中软土地基处理技术 |
| 范文 | 陈志山+叶新明+施汝平+陈兵 摘 要：在水利工程建设施工中，经常会遇到各种不同的地质构造。也因此有着各种不同的地基处理方法，软土地基是水利工程建设中经常出现的一种需要处理的地基。在水利施工项目确定下来以后，需要对施工范围内的土地结构和特点进行整体的探究和分析，确定其需要使用的施工技术。地基施工是水利工程施工的基础，软土地基的处理方法对工程造价以及工程质量有着很大影响，同时软土地基土层的处理也是水利工程建设基础施工中，具有一定技术含量的工作。本文首先对软土地基的四个特点进行了分析，然后介绍了一些比较常见的软土地基处理技术。 关键词：水利施工；软土地基；处理技术 我国有很多地区水利工程的建设就是为了促进农业发展的稳定。自建国以来，我国一直对农业的发展十分重视，在这个科技高速发展的时代，我国很多地区都开始进行大量的水利工程建设。水利工程建设所选择的区域大都是土质较软的区域，距离江海河湖等水高水含量区域较近的地区。这些地方大都是软土地基，土地结构中含有大量水分，结构比较松散，稳定性较差。因此，在软土地基上进行水利工程施工建设过程中，需要先对软土地基进行技术性处理，为工程顺利的建设提供基础保障。软土地基的研究以及处理方法在水利工程建设施工中是一个非常重要的课题。 1 软土地基的特点 软土是一种含水量就很高的土层，这种土层结构的特点主要有：①孔隙较大，在相同环境下，软土的孔隙相较于普通重塑土的孔隙要大30%左右，这一特性主要是因为土质在缓慢沉积的过程中，因水含量过高等因素，导致土质颗粒之间的接触点出现了胶结，从而缺乏重塑土中的土层压密步骤，导致其间孔隙过大；②压缩性能高，软土地基的压缩曲线具有典型性，初始阶段比较平缓，但当压力超过某一应力点时，就会出现突然下降阶段，在压力过后又会再出现一个突然下降的阶段，软土在经过这一压力区间之后，其土样压缩曲线的斜率就会呈现一个由突变到渐变的特征。③透水性差，软土地基的抗剪强度低于20kPa，其透水性不高，垂直方向的水渗透系数在10-8-6cm/s，地基排水性能极差，其中的孔隙水压力较大，对地质沉降有很大影响，其上的建筑物沉降需要的时间相对于其他土质来说也比较长。④灵敏度高，软土地基的灵敏度主要体现在触变性上，对原状的软土进行振动处理，以此来破坏其结构之间的链接，会在很大程度上降低软土的强度，甚至将其变为稀释状态。这一特性让软土层容易出现土质沉降、侧向滑动以及侧面挤出等情况。此外，软土还具有团结系数小、团结时间长、扰动性大以及土层层状分布比较复杂、各土层之间的物理力学性质差异比较大等特点，且土层因含水量过大，导致其压力承载性能差、负重小，土地易出现变形等情况。因为软土具有以上特点，导致在软土上进行水利工程建设，工程质量无法得到有效保障。若在软土地基上进行的水利工程建设，就需要先将土地中的水分排出，以免对工程地基结构的稳定性以及坚固性造成影响，进而影响到整个工程的质量。 2 软土地基处理技术分析 软土地基土层的处理对水利工程建设十分重要，是该工程建设的基础性操作，其处理结果的好坏能够直接影响到水利工程项目的整体施工质量。软土地基土层的处理方法有很多，其处理技术一般被分为稳定处理和沉降处理两种类型。稳定处理主要是防止地基的强度出现下降，对其剪切变形进行控制，加大其中的抗滑阻力，以达到促进土层强度增长的目的；沉降处理主要是减小土层的总沉降，加快土层的固结沉降速度。一般常见的软土地基处理技术有一下几种：桩基法、换土垫层法、旋喷注浆法、加筋法、加载预压法、深层搅拌法、真空压顶法、降水预压法以及硅化加固法等。这些处理技术也需要根据软土地基土层的土质进行适用性选择。 （一）桩基法 当软土地基的与土层比较厚，难以进行大面积深埋处理时，采用桩基法能够让这种情况得到有效处理。桩基法在早期有木桩、砂石桩以及水泥搅拌桩等，随着建筑业各种技术的进步，钢筋混泥土预制桩开始被广泛运用。钢筋混凝土预制桩的原理是：在软土地基上进行人工或者机械成孔，并灌注混凝土，混凝土会出现放热以及一些化学反应，能够对桩基周围的土质力学环境进行改善，形成复合型混凝土桩基。这一方式能够有效减少软土地基沉降，提高地基承载力，混凝土的承载性能好，施工效率高，需要的成本费用也比较合理，能够有效保证工程的施工质量。同时钢筋混凝土预制桩能够对水闸水压产生水平压力起到抵抗作用，其水平稳定性能好，在水利施工中使用十分广泛。 （二）换土垫层法 软土层厚度较薄时，采用换土垫层法比较合适。利用灰土粗砂、沙壤土、水泥土等进行土层换填，来处理软土层，在进行换土垫层法过程中，需要注意，要对换填的土层进行压实处理，保证经过改造后的地基拥有良好的支持力，对原有软土层的承载力条件进行改善，提高其稳定性以及抗变形能力。换土垫层法的原理是：将地基基础底面的软土和不利于工程建设的部分土层挖出，用具有强度较高、抗侵蚀性能较强、质地较硬、抗压缩性能较大的砂砾、碎石、灰土、索土矿渣等材料进行分层填充，并运用机械振动将其夯实，提高其土层密度，让其成为一个合格的施工基地。这种处理方法能够有效的将地基基底压力进行分散，减小其沉降，增强地基的承载能力，并加快软土层的排水、固结速度，避免膨胀土的胀缩作用，是一种比较适用于软土浅层地基的处理方法。 （三）旋喷注浆法 旋喷注浆法主要是利用电化学、液压、气压等方法，将能够固化的浆液灌注到建筑物和低级之间的缝隙当中或者地基介质之中，提高旋转速度，将浆液以摆喷、定喷、旋喷等喷射方式构造一个人工复合地基，这种方式能够有效减小地基沉降，增强其增在能力。旋喷注浆法所使用的浆液有很多种类，如：粘土水泥浆、水泥浆、粘土浆、水泥沙和其他树脂类、聚氨酯类、硅酸盐类化学浆液材料。旋喷注浆法在淤泥量较大、土质呈粘性、粉土、砂土、黄土、碎形土等软土地基中比较常用。若软土地基中含有大石块或者土层有机物质的含量较高，则需要再施工前对其适用性进行检测。旋喷注浆法在淤泥软土层中的加固效果最为明显，能够对该种土质的地基基础沉降进行有效控制。 （四）加筋法 加筋法主要是将抗托性能比较好的金属板条以及土工合成材料等物质埋入软土地基土层，并利用土层中的颗粒拉筋和移动所产生的摩擦力，让拉筋材料和软土层形成一个整体。埋入土层中的拉筋材料在土层中受到拉筋作用，会对地基中的应力分布进行调节。这种方法能够有效的减少地基中的侧向位移，减少地基出现的变形，并减小其沉降，提高土层的稳定性、承载能力以及强度。 （五）加载预压法 加载预压法主要是在进行水利施工建设之前，对软土地基进行预压负载，进行压密和固结处理，让软土地基的土层结构产生变化，提高其土质强度。在将预压负载力卸下后，在进行水利工程施工建设，施工完成后，一般情况下地基都不会再出现位移变形，土层的稳定性也比较好，承载能力也得到了很大的提升。预压负载也可以利用建筑物本身的重量，如果土层的渗水性能非常差，可以使用塑料排水板、袋装砂井、普通砂井等方式在地基中设置垂直排水路径，与缩短土层排水的距离，加快其排水固结的速度。加载预压法能够在粉土、泥炭土、杂填土、软粘土以及冲填土等地基上运用，一般垫层材料选用渗水系数较高、级配较好、含泥量比较少的中粗砂较为合适，垂直排水路径砂井法所使用的砂也需要使用同种类别的砂，塑料配水板法粗腰使用塑料排水带进行排水，袋装砂井法则需要事要使用聚丙烯有机物。 （六）深层搅拌法 深层搅拌法分为两种：喷浆搅拌法和喷粉搅拌法。深层搅拌法的主要操作方式是：使用深层搅拌机，将石灰或者水泥，与地基土层进行搅拌，让其形成格栅状、柱状以及连续墙水泥增强体等形态。深层搅拌法一般被用于地基含水量大，地基承载力较低的粉土，以及淤泥、粘性土等软土地基，对于土层为粉细砂地区的水利工程建设的防渗处理以及地基加固有很大帮助。 （七）真空压顶法 真空压顶法只要是在软粘土地基中设置垂直的排水通道和砂垫层，并在其上加盖一层不透气封膜，利用地集中砂垫层的排水管对其不断进抽气和排水，让砂井和砂垫层之间形成一种负气压状态，进而加快土层排水固结的速度。真空压顶法比较适合在粉土、泥炭土、杂填土、软粘土等土质的地基上应用。其排水通道需要的材料和加载预压法相通，不透气封膜需要的材料主要有线性 聚乙烯薄膜或聚氯乙烯薄膜。 （八）硅化加固法 硅化加固法试讲氯化钙和硅酸钠溶液以比较特殊的方式灌注到软土地基中。让软土地基表面被活化，进而扩大地基中加固部位的半径，同时提高软土颗粒之间的物理力学强度以及连接性，达到加固软土地基的目的。但这种方法需要消耗的点量较大，成本也比价高，一般不是特殊情况，水利工程建设中处理软土地基都不会采用这种方法。 （九）降水预压法 降水预压法的技术原理就是在软底机内设置井点，通过抽取井水降低地下水位，进而达到降低地基中水含量的目的，以此来加快土层排水固结的速度，并提高其土质强度。这种软土地基处理技术大都用于地基上层土质为砂或者砂质土。但这种降低地下水位的方式存在一定的周期性和随机性，需要根据实际情况来确定其适用性。 3 结束语 软土层的处理在水利工程建设施工中存在一定的困难，由于软土层中的含水量很高，在进行土层处理时需要先对地基进行排水加固，然后选择地基处理方法，软土层的处理对工程项目的整体施工质量有极大影响，需要格外慎重。软土地基处理处理技术的种类有很多，需要根据其土层土质来决定处理方法，这里主要介绍了桩基法、换土垫层法、旋喷注浆法、加筋法、加载预压法、深层搅拌法、真空压顶发、硅化加固法以及降水预压法九种软土地基处理技术。无论哪种软土地基处理技术，都需要在实践中不断被创新和完善，才能让其更好的发展下去。 参考文献： [1]温玉山.探究水利施工中软土地基处理技术[J].大观周刊，2013，（6）. [2]崔方方.探究水利施工中软土地基处理技术[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（28）. [3]张广英.水利施工中软土地基处理技术探讨分析[J].中国水运（下半月），2012，12（2）. [4]王海波.浅谈水利施工中软土地基处理技术[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（33）. [5]杜江龙.水利施工中软土地基处理技术[J].商品与质量·建筑与发展，2014，（6）. [6]万华北.水利施工中软土地基处理技术工艺探究[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（36）. [7]张拓，宋爱明，陈栋梁.水利施工中软土地基处理技术[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（10）. |
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