探讨水运工程软基处理技术的发展与应用

探讨水运工程软基处理技术的发展与应用

梁健文

广西桂通工程咨询有限公司530000

摘要：随着社会的进步和技术的发展，我国在水运工程软基处理方面的技术已经有了很大的发展和进步。其中，也引进了很多实用性很强的技术，文章就水运工程软基处理技术的发展与应用做简要的分析与探讨。

关键词：水运工程；软基；处理技术

前言

软土地基工程是整个水利工程施工中十分重要的组成部分，水利工程在选择地段时，大多都会选择土质较软的地方，或者离江、海较近的地段，这些地方的地质结构大多都是以软土为主，其中含有大量的水分，结构比较松软，稳定性也较差。在建筑施工中如果碰到软土土质，就会带来很大的施工困难，在经过工作者多年持续的研究和实验后，针对软土土质的施工工艺已在持续的发展，文章就这种工艺开展了具体的解析。

1.软土地基的特点

软土是指天然含水量高、孔隙较大、压缩性较高及抗剪强度低的细粒土。而软土地基是以软土为主要成分，同时与粉沙、粉土等其他成分混合而成的地基。由于其塑造功能强并且土质柔软，所以注定其负荷性能不高。在真实的建筑中，假如碰到了这种软土土质，就会致使在挖掘的程序中很吃力、费劲。

另外，软土基础的一个关键的特征是其触变和流动能力都很强，并且其内部所含水分较高，这就代表着会具有很大的孔缝，导致在短时间内失去水分，造成土质疏松。可根据软土的物理力学性质参数，按承载力和变形的理论计算确定；还应该利用原位测试方法确定，并重视各地区的建设经验。采取综合分析方法，考虑下列因素取值：

（1）软土的形成条件，成层特点、不均匀性，应力历史，地下水和变化条件。

（2）上部结构的结构类型、刚度，对不均匀沉降的敏感性，荷载性质大小和分布特征。

（3）基础类型、尺寸、埋深、刚度等。

（4）施工方法和程序及加载速率对软土性质的影响。

2.水运工程软基处理技术方法

水利工程施工过程中，常用的软基处理方法包括以下几种：

2.1桩基法

一般情况下软土层较厚、面积较大、无法一次性处理的大面积软基可采用桩基法进行加固。传统的桩基法软基加固通常采有砂石桩、水泥土搅拌桩进行打桩加固，不过其存在控制系统不完善、自动化程度低、无法定是控制搅拌时混凝土各项指标等不足，而在处理深度淤泥时则易出现变形量大、施工工期长、施工质量难控制等问题。现在的桩基法在传统方法上做了升级改造，以预应力管桩、钢筋混凝土管桩等取代传统水泥土搅拌桩、砂石桩等，相比之下前者不仅质量高、强度大，具有较好的承载力，而且生产周期短、成本更低，故在水利工程中的应用越来越广泛。针对一些软土层较厚、淤泥较多的情况，也可采用冲钻孔灌柱桩及沉管灌装柱技术进行加固处理等。

2.2旋喷法与灌浆法

旋喷法主要是利用电化学、液压、气压等方法，把凡是能够固定的浆液固定住，或者将浆液以摆喷、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。软土中，可能含有大石块或者其他有机物质，在施工前一定要对其进行检测。这一对软土地基的处理方法在淤泥这一类土层的加固上效果最为明显，能够非常有效的控制该地区的土层下降。

灌浆法主要是利用气压、液压或电化学原理等将可以固化的水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆等注入地基介质中或缝隙部位，以达到加固地基的目的。在地基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩，可大大提高软土地基的承载力，有效控制沉降，对于淤泥软土地基而言灌浆法是首选。

2.3加筋土法

加筋土是将抗拉能力很强土工合成材料埋置于土层中，利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力，使土与加筋材料形成整体，减少整体变形和增强整体稳定。福建省福清过桥山围垦工程采用打设塑料排水板，以加速淤泥层排水固结，提高地基强度，又采用砂垫层中铺设土工织物，由于土工织物受拉作用，调整了基底应力分布，地基侧向位移和沉降却相应减少，地基稳定性就大大提高。

2.4预压砂井法

预压砂井法指的是在排水系统与加压系统的合作下，让地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统很多，有水平排水法与竖直方向的排水法。水平排水法有水平排水垫层、排水砂沟等;竖直方向的排水法有塑料排水板等。加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。如果将给堆载预压和真空预压合并起来使用时又称作真空联合堆载预压法。具体的操作程序是：

（1）将所要加固土质周围的植被清理干净，在表面进行铺砂垫层工作。

（2）在该地段垂直下插塑料排水板，在砂垫层中横向布置排水管，提高加固地基的排水条件。

（3）在砂垫层上铺设密封膜，然后用真空泵将其内的地基气压抽到80kPa以上。此方法一般需要较长的加固时间，而且抽真空处理具有一定的制约条件，因此在工期要求宽松的淤泥质地基的处理工作中应用较为广泛。

2.5振动水冲法

振动水冲法主要利用振冲器进行作业。振冲器具有上、下喷水孔，类似于插入式混凝土振捣器，利用自身机械的振动和冲击力，首先在地基上进行打孔作业，然后将砂石和泥土等材料注入孔中，最后将孔中的砂石材料等分层进行夯实，最终达到加固地基的目的。

2.6真空压顶法和硅化加固法

真空压顶法是在软粘土地基中设置垂直的排水通道和砂垫层，然后，需要盖一层封膜，因为地基中的砂石层会抽气、排除水分，让砂井和砂垫层之间形成一种负气压状态，从而加快土层排水固结的速度。这一种方法最适合用在在粉土、泥炭土、杂填土、软粘土等土质的地基上应用。

硅化加固法是用氯化钙和硅酸钠溶液加入到地基中，可以使地基的表面层被活化，地基中的加固不分就会被扩大。与此同时，硅化加固法还可以增强软土中颗粒之间的作用力与连接性，美中不足的是，它需要的点量非常的多，工程造价相对较高，如果不是特别的需要，水利施工中是不会用这种方法的。

3.水利施工中软土地基处理需要注意的问题

3.1结合试验数据

水利施工中软土地基处理时，应对软土地基土层进行实验，结合实验数据，采用合适的软土地基处理方法，提高水利工程施工质量。同时，通过科学合理的实验，避免在水利工程施工过程中损坏水利设施，消除不利因素。

3.2考虑到软土地基土层的承载力

水利工程软土地基处理时，应通过科学的计算，合理分析相关影响因素，考虑到软土地基土层的承载力，正确处理软土地基热化土壤，提高地基土层的强度和稳定性。

3.3注重基底土质实验

在软土地基处理的时候注意基底土质的实验，只有对基底土质的进行实验，才能确定软土地基的实用性，尤其是在深层水泥的搅拌桩的处理时，更要进行实验，以免最终导致给水利工程施工带来问题和麻烦。

3.4做好实地勘察

在施工前一定要对进行的施工的地点要严格的按照相关的规定执行，要认真的对的进行水利工程测量、水利勘察、水文地质调查、地形地貌等方面进行勘察，测量，要充分的进行分析它们的性质、作用等，最后才能根据勘察和测量的最终结果来制定软土地基的方案，只有这样，才能避免软土地基处理的失败，减少经济的损失。

4.结语

总之，软土层的处理在水利工程建设施工需要一定的技术强度支持，在根据当地土层地质结构不不同，制定相对应的软土地基处理方法，工作人员需重视软土地基的预备工作，同时还应根据水利工程的实际用途和规划进行施工。这样才会将软土地基做的更加坚固，为以后的水利施工打下夯实的基础。

参考文献：

[1]林雨.水利施工中软土地基处理技术浅析[J].科技与企业，2016，（25）.

[2]蒋松云.水利施工中软土地基处理技术[J].科技创新导报，2015，（35）：152-152.