水利施工軟地基處理方式

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社會的進步使得農業的重要性越來越突出，水利工程又是農業穩步發展的有效保障，在這一時代背景下，全國各地涌現出一股水利工程建設熱潮，而水利工程的建設區域靠近河湖、海灘、沼澤，其土質多為軟性，軟土地基處理問題成為水利施工的頭等難題。

1軟土地基的特點

1．1孔隙比高。同一環境下，軟土孑L隙比一般要比重塑土孔隙比高2o％N40％，軟土的這一特性是因為在土質緩慢沉積過程中，土質中的顆粒接觸點形成了膠結而缺乏跟重塑土類似的壓密步驟。

1．2壓縮性高。軟土壓縮曲線很有特色，其初始段平緩，當壓力超過某一應力時出現陡降段，壓力過后又出現另一個陡降段，這樣在經過過了一段壓力區間后，軟土土樣的壓縮曲線斜率就呈現出突變到漸變的特性。

1.3透水性低。軟土抗剪強度多在20kPa以下，透水性能弱，豎向滲透系數在l0—8—6em／s之間，不利地基排水，地基中的孔隙水壓力較高，影響了地基的沉降，使得建筑物沉降時問也延長。

1．4靈敏度高。軟土的高靈敏度體現在觸變性上，振動原狀軟土，破壞了軟土結構的連接，會使軟土的強度降低甚至把軟土變成稀釋狀，這樣易導致沉降、側向滑動、基底面側向擠出。

2處理技術

軟土地基的處理技術可分為穩定處理和沉降處理，穩定處理原理是阻止強度降低、控制剪切變形、增加抗滑阻力、促進強度增長，沉降處理原理是減小總沉降量、加速固結沉降。常見的方法有：

2．1樁基法。當淤土層較厚難以進行大面積深處理時，可以采用樁基法，早期的樁基法包括木樁、砂石樁、水泥土攪拌樁等，隨著建筑行業技術的進步，鋼筋混凝土預制樁成為近幾年普遍采用的方法，其樁基原理是通過人工或機械成孔，在軟土地基中灌人混凝土，混凝土的放熱與離子交換作用能夠改善樁基周圍軟土的力學性質，形成復合型的混凝土樁地基，這樣能夠減少地基沉降提高地基承載，混凝土承載力較強，施工速度快，投資成本不高且可以保證工程質量，鋼筋混凝土預制樁能夠抵抗水閘水壓產生的水平荷載，具有水平穩定作用，因此在水利施工中使用較普遍。

2．2換土墊層法。軟土層厚度較簿宜采用換土墊層法，即用灰土粗砂、砂壤土、水泥土換填技術對軟土層進行地基處理，實施換土墊層法時，要對換填的土層同進行壓實處理，以形成地基改造后的良好持力，改變原有軟土層的承載力性質，提高穩定和抗變形能力，換土墊層法的操作原理是，先將基礎底面一定范圍的軟土及不良土挖去，用強度較高、具有抗侵蝕性、質地堅硬、壓縮性較小、性能穩定的砂礫、卵石、碎石、灰土、索土、礦渣、煤渣等材料分層填充，并以機械或人工振動夯實填充層，使其密實度增加，形成符合施工要求的人工地基，換土墊層可以有效擴散地基的基底壓力，具有減少地基沉降、提高地基的承載力、加速軟土的排水同結、消除膨脹土的脹縮、防止凍脹等作用，適用于軟土淺層地基處理。

2.3旋噴注漿法。旋噴注漿法的操作原理是，利用電化學手段、液壓、氣壓將能可以同化的漿液注入建筑物與地基的縫隙部位或地基介質中，通過提升旋轉形成擺噴、定噴、旋噴，用噴射漿液構造人工復合地基，減少地基沉降，提高地基承載力，旋噴注漿法的漿液可以是粘土水泥漿、水泥漿、粘土漿、水泥砂漿以及各種術質索類、聚氨酯類、硅酸鹽類等化學漿材，旋噴注漿法適用于淤泥、粘性土、淤泥質土、粉土、砂土，黃土、碎行土、人工填土等軟土地基，如地基土層中含有大塊石或土層有機質含量較高，要在施工前確定其適用性，旋噴注漿法對淤泥軟土地基加固效果明顯，能夠有效控制地基的基礎沉降。

2.4加筋法。加筋法的操作原理是，將抗拉能力強的金屬板條、土工合成材料(如土工格柵、土工織物)等埋置于地基土層中，利用土層顆粒拉筋與位移產生摩擦力，使加筋材料與土層形成緊密結合的整體，這些加筋材料通過受拉作用調整了地基底層的應力分布，能夠減少地基的側向位移，減少地基變形與沉降，增強地基土層穩定性，提高土層承載力和強度。

2．5加載預壓法。加載預壓法的操作原理是，在工程建設之前，地基土層在預壓負載的作用下進行壓密、固結，地基土層發生變化，強度得到提高，卸去預壓負載后再進行工程建設，工程完工后地基不發生變形位移，其承載力也比較穩定，預壓負載也可以利用建筑物自重進行，如果地基土層滲透性較小，為縮短土體排水距離，加速土體排水固結，可以在地基土層中挖設豎向排水通道，塑料排水板、袋裝砂井、普通砂井等形式都比較常用，因此豎向排水也分別叫做塑料排水板法袋裝砂井法、普通砂井法，加載預壓法適用于粉土、泥炭土雜填土、沖填土、軟粘土等地基土層，墊層材料選用滲透系數大、級配較好、含泥量小的中粗砂，豎向排水通道砂井法中也需要同類型的砂，袋裝砂井法需要聚丙烯機織土工物，塑料排水板法需要塑料排水帶。

2，6深層攪拌法。深層攪拌法有兩種，噴漿攪拌法與噴粉攪拌法，其操作原理是，利用深層攪拌機將石灰或水泥與地基土層原位攪拌，以形成格柵狀、圓柱狀、連續墻水泥土增強體，深層攪拌法適用于淤泥質土、淤泥、地基承載力不大含水量較高的粉土、粘性土等軟土地基，特別適合粉細砂地區水工建筑物的防滲處理與地基加固。

2．7真空預壓法。真空預壓法的操作原理是，在軟粘土地基土層中鋪設豎向排水通道(塑料排水帶或砂井)與砂墊層，上面覆蓋不透氣密封膜，再利用砂墊層的排水管進行不間斷排水和抽氣，使砂井和砂墊層形成負氣壓，從而加速軟粘土層的排水固結，真空預壓法適用于軟雜填土、粉土、泥炭土、沖填土、粘土等地基土層，需要的主要材料，豎向排水通道與墊層材料同于加載預壓法，不透氣密封膜材料為線性聚乙烯薄膜或聚氯乙烯薄膜，需要的主要設備器械有集水管、濾水管、真空泵等。

2．8硅化加固法。硅化加固法的操作原理是，將氯化鈣溶液與硅酸鈉溶液通過特制灌管注入軟土地基土層中，灌注溶液與軟土中的顆粒經過一系列的化學反應后會生成膠凝物質，或者軟土顆粒的表面將被活化，這樣就提高了軟土顆粒間的土體力學強度和連接性，地基土層中的加固部位半徑得到擴大，對軟土地基的土層改造完成，軟土地基被有效加固，不過，采取硅化加固法耗電量大、施工成本高，故除特殊情況外一般不會輕易選用。

總之，水利工程建設中，要注重施工質量管理與控制。施工前，通過比對周邊環境和實際地質情況，掌握準確的地基施工條件，選擇適合當地實際情況的軟土地基施工方案，施工過程中，要及時發現問題并解決問題，努力保證工程質量。