试论水利水电工程中软土地基的处理

　　摘要:水利水电工程建设中，地基处理的合理与否，不但会对工程的造价产生影响，工程的安全性也会广受影响。故而对于地基这个水利水电建筑结构的重要组成部位，施工作业人员应该给予高度的重视。基于此，本文主要对水利水电工程中软土地基的处理技术进行了探讨。
　　关键词:水利水电工程；软土地基；处理
　　在滨海、湖沼、谷地、河滩等地沉积形成的土质天然含水量比较高、孔隙也比较大、压缩性也比较高、抗剪强度则比较低，而且颗粒比较细，这样就会导致低固结系数、长固结时间、高灵敏度、强扰动性、低透水性，同时土层之间的层状分布也会非常复杂、各层之间的物理力学性质差异也会较大。因此，软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土结构的地基。承载能力很低,一般≤50kN/m2,不易满足水工建筑物地基设计要求,故需进行处理。
　　1软土地基的特性
　　1.1大孔隙比，高天然含水量
　　淤泥和淤泥质土的天然含水量一般介于50～70%之间，相比而言，我国软土的天然孔隙比一般介于1～2之间，一般情况下，这就会远远的大于液限，最高的时候，甚至可能达到200%。
　　1.2低透水性
　　由于高含水量，在渗透系数k≤1（mm/d）的时候，透水性能就非常的差，这样，在承受强荷载作用后，孔隙水压力就会变得高的，地基的压密固结性能也会深受影响。
　　1.3低抗剪强度
　　通常，软土会呈现出软塑一流塑的状态，这样在有外部荷载的时候，抗剪性能就变得极差。据资料统计，中国的软土无侧限抗剪强度一般都在每平方米30KN以下。如果没有排水剪，这种情况下，内磨擦角∮的值基本上接近于零，在这样的条件下，抗剪的强度只与凝聚力C相关，而C的值每平方米则小于30KN，固结快剪时，∮的值一般介于5度～15度之间，这样软土地基的强度要想得以提高的关键操作方法就是排水。在土层本身含有排水出路的时候，随着有效压力的逐步增加，就会慢慢的产生和形成固结。相对应的，如果不存在优质的排水出路，在荷载增大的情况下，强度就会衰减。在这样的土质上，建造建筑物的话，应该尽量采用“轻型薄壁”的设计，这样建筑荷重就会减轻。
　　1.4高灵敏度
　　对于软粘土而言，尤其是对于海相沉积的软粘土，如果结构未被破坏，则就会有一定的抗剪强度，不过如果被扰动了，抗剪强度则会被明显的降低。受到扰动后，软粘土的强度会进一步的降低，这一特质可通过灵敏度（灵敏度指的是含水量不发生改变的条件下，原状土与重塑土之无侧限抗压强度的比例）来予以充分的表达和表示，正常的情况下，软粘土的灵敏度界与3～4之间，有些情况下，可能会更高。故而，如果筑堤于高灵敏度的软土地基上时，对地基土的扰动应可能的被避免。
　　2处理软弱地基之方法
　　(1)排水固结法。作为解决淤泥软粘土地基沉降的有效措施和保持淤泥软粘土地基稳定的有效方法，由加压和排水两部分系统组成。
　　(2)换土法。如果淤土层比较薄，这个时候就需要把不能满足设计要求的淤土层进行更换填充，比如使用砂灰土、壤土、水泥土、粗砂等材质，也可以采用沉井基础等办法进行地基处理。
　　(3)强夯法。将80kN夯锤,起吊到高达6至30米的地方，让锤作自由下落运动,通过这样的运动夯实土质。如果地基是河流冲积层、滨海沉积层,或者由黄土、粉土、泥炭、杂填土等构成，使用强夯法容易达到目的。
　　(4)旋喷法。旋喷法主要用于地基防渗工作的开展，通过利用旋喷机具将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定浓度，而后对其予以提升,在这个时候喷嘴会以一定速度作旋转动作,这样就会产生高压，高压挤迫水泥固化浆液与土体混合，经过凝固硬化结成桩子，这样就可以达到提高地基防渗的目的。
　　(5)振动水冲法。振冲法的工具是振冲器，它类似于一根插入混凝土振捣器的机具，该中机具涵括了上、下两个喷水口。由于振动和冲击荷载的作用,地基中会先成孔,而后在孔内予以填充砂、碎石，进而分层振实或夯实,这样地基就得以加固化。
　　(6)土工合成材料加筋加固法。其手段是平摊荷载于地基，在可能出现塑性剪切破坏时，平铺于地基表面地土工合成材料将可以对面形的破坏起到组织作用；也可以在一定的程度上减小破坏的扩张，从而提高了地基的承载能力。
　　(7)灌浆法。将水泥砂浆、水泥浆、粘土浆、粘土水泥浆及各种化学浆材（比如木质素类、聚氨酯类、硅酸盐类）予以液化，同时这些浆液也是具有固化的特性的，这个过程中会用到相关的气压、液压或电化学原理，而后将其注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位，从而达到加固淤泥软土地基的效果。
　　（8）硅化加固法。借助电渗原理，利用网状的带孔眼的注浆管，采用电动硅化法,通过轮换诸如的操作手段，把硅酸钠(Na2O□nSiO2)溶液与氯化钙(CaCl2)溶液注入土中，因为上述过程中会产生一系列的化学反应，进而会有胶凝物质生成，或者土颗粒的表面会活化，这样土颗粒之间的连接性和土体力学的强度就会被提高，加固部位的半径会被扩大。不过这样的操作方法也有其缺陷性，即高耗电量，高成本，故而被采用的可能性和机会一般不是很大。
　　(9)加筋法。加筋法是为了减少整体变形，并且同时达到增强整体稳定的性能的目的,土工合成材料，因为其抗拉能力非常之强，会被埋置于土层中,这样在土颗粒和拉筋之间就会产生摩擦力,土也会与加筋材料形成一个完整的整体,这样的话，地基强度就会被提高;也有通过在砂垫层中铺设土工织物的方法来提高地基稳定性的,土工织物的添加会在有受拉作用产生时基底应力会被予以调整分布,相应的，地基侧向位移和沉降就会随之予以不同程度的减少,这样提高稳定性的目的就可以被实现了。
　　(10)桩基法。如果淤土较厚,含水率较高，孔隙也比较大,这样要想对其予以大面积的深处理的话就比较困难,这个时候打桩法就是一个不错的加固处理方法，虽然有多种多样的打桩技术,不过起初阶段的砂石桩和水泥土搅拌桩目前已经鲜有使用了。
　　3地基的质量控制
　　土质、现场出土等条件的不同就会直接的影响到开挖作业顺序和工作面、分段分层的挖掘等工作的展开，所以在施工的时候，相关的条件必须予以合理的确定，而后根据确定的条件开展挖掘工作。对于浅基础的情形，如果不需要放坡，这个时候首先要沿着进行测量的基准灰线直边切割出来一个槽边的轮廓线，而后对作业面予以一一的展开。同时，还需要保证地基与基础的强度能够足以承受建(构)筑物上的全部结构荷载。为了满足这一条件，基础的耐久性、防潮性、耐侵蚀性和抗冻的能力都需要充分满足要求和条件。除此之外，为了确保地基稳定，必须让地基和基础有足够的工作面。地基变形值的范围也应该在许可的参考值数之内，这样才不会引起建筑物的开裂、倾斜或者标高产生相应的变化等等。
　　4结束语
　　总之，水利水电地基工程施工技术中，注重质量管理及控制，掌握地基施工的条件要求，通过多方面的比对实际地质情况和周边环境，可以选择不会因为不均匀沉降造成较大的变形差的方案。方案最终确定后,施工过程中，施工质量需要予以控制,基础质量的保证这才是整个工程建设成功的必要条件。
　　参考文献
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