水利施工中软土地基处理技术漫谈

王伟东

摘要：在进行水利工程的建设之时，往往会遇到软土地基处理问题，由于软土地基的强度低、压缩性强、孔隙率高、含水量大，使得其承载力非常弱。假如在进行水利工程建设之时不对软土地基实行有效处理，则必然会对工程建设的质量和安全性产生影响。本文就水利工程中软土地基特点，大致介绍了一些处理的技术，以期为我国水利施工中的软土地基处理提供可供参考的意见和建议。

关键词：水利施工；软土地基；处理技术

中图分类号：TV551.4 文献标识码：B 文章编号：1674-3954（2013）21-0294-02

1 换填处理法

1.1 换填处理法技术特点

换填处理法指的是把基础地面以下的不太深的范围内的软土层挖走，然后用质地更加坚硬、强度更加高、性能更加稳定、有抗侵蚀能力的碎石、素土、矿渣等逐层填筑，同时以机械或者人工方法进行分层夯、压、振动，让它达到需要的密度，成为一个优质的人工地基。当地基的软弱土层比较薄，并且上面部分的载荷不是很大的时候，也可以用人工或者机械的方法进行一些表层的压、振动等系列的密实处理，一样能够获得换填加固地基的效果。换填法适合浅层地基的处理，包括淤泥质土。杂填土。回填土等的地基处理，还包括暗道、暗沟、暗塘等低洼区域的处理。换填法同样适用于那些地域性的特殊土的处理。

1.2 换填处理法应用建议

为使水利工程建设施工需要得到满足，通常情况下，换填土要有三层，包括砂与砂垫层、素土与灰土垫层、矿渣和碎石垫层。施工单位在对此种方法加以使用之时，应按照需求不同选择相应的垫层材料，如此才能确保其起到要求效果。但在进行选择时，无论选择哪种材料，最终的目的都是为了使地基抗剪强度增大，使其压缩性能降低，从而达到提升地基承载力的目的。值得关注的是，在对此种方法加以使用之时，通常会在填土层中留下一定空隙，为使地基强度增强就要对孔隙水采取排水举措，从而达到防治低温冻涨和加快固结的目的。除此之外，在实际施工中，还需按照工程大小、稳定性、刚性要求的不同，将软土地基的处理工作做好。

2 排水固结法

2.1 排水固结法技术特点

通过排水固结法对软土地基进行处理能让软土地基里的水分排出，以便使超静孔隙水压以及孔隙比减小，从而使土体变形固结，让土体的沉降速率可以提前完成，通过使土体的抗剪强度和有效应力提升，最终达到提升地基承载力的目的。排水固结法包括：真空预压法、电渗排水法、砂井法、堆载预压法。

对软粘土地基可以使用排水固结法里面的堆载预压法，但它所需的工程期限较长，在修建建筑物之前，對填土材料、砂石进行加载预压，从而使软粘土地基沉降得以完成，快速固结稳定软粘土地基，在撤除荷载之后再修筑建筑物。在实行堆载预压法之时，需将加载的速度控制好，进行分级加载，从而避免预压导致地基欠缺稳定性。

对透水性很低的软粘土便可使用砂井法，此法运用地基成孔来灌注砂土，将砂垫层或砂沟铺设在砂井上从而对排水管进行固结，通过提升排水速度让地基能稳定牢固。因为砂井法的用料省、连续性好以及施工方便等特点，使得它被人们广泛的应用于软土地基的处理中。

对不含透水层的软粘土地基，可使用真空预压法，它通过先将砂井铺设在软土地基里，然后再在地面上铺设砂层，接着盖上一层密封膜让大气和砂层隔绝，再用真空装置将砂层里的气体抽出，从而形成负压，如此一来，水便会从土体中流出，从而使土体固结。

电渗法是指将有电流通过的金属电极通入土体中，让土中的水分可以流进阴极，从而形成电渗。当水从阴极流出之后，土里的孔隙水便会减少，土体的应力便会增加，此时承载力也会随着土体的渗透固结而相应的提高。此法被广泛的应用在那些地下水位低、粘性低的软土地基中。

2.2 排水固结法应用建议

相比于换填处理法来说，排水固结法的应用方式还是挺复杂的，在对其加以具体运用之时，一定要对排水固结法的要求和特点加以注意。在具体运用之时，需注意如下几点：①在对堆载预压法进行使用之时，不仅需要通过建筑物自重来达到加压的目的，同时还可在施工之时采取预压措施，此外，还可通过部分超载预压形式来进行排水固结，但具体使用何种形式还要根据固结值和残余沉降量来决定。⑦在对真空预压法加以使用之时，一定要确保真空预压边缘比建筑物基础大，如此一来，在进行预压之时，每边增加量要大于3m，要想使预压效果达到就要增大预压的压力，与此同时，因为密封模大小会对真空预压效果产生可直接影响，因此在使用中一定要使真空度尽可能的增大，如此才能确保排水固结效果。③在地下水含量小的软土地基加以处理之时，可以使用降水预压法，当然使用此法便需要施工前对地质勘查数据加以收集，如此才能确保制定出来的降水预压方细致可靠，从而使排水固结时效性得以增强。

3 化学固结法

3.1 化学固结法特点

在建筑工程中使用化学固结法是指通过在各种作用力之下掺进水泥、石灰和水泥砂浆等化学材料，以此达到对软土进行固结的目的，从而形成复合地基，让地基整体强度以及地基承载力得以提高。化学固结法包括灌浆法、水泥土搅拌法、高压旋喷注浆法三种。

所谓的灌浆法实质是对气压、液压或电化学原理加以应用，将某些能固化的浆液注入天然以及人为的裂缝或孔隙土石体中，让土石体能充分固结，从而使地基沉陷程度得以减少，使地基承载力得以提高。对含水量较高的软土地基来说，此法还能起到防渗、堵漏的功效。通常情况下，建筑企业会将灌浆法在粘土地基、砂土地基、岩基加固中使用。

水泥土搅拌法能将水泥和原有基土强行通过搅拌机搅拌在一起，让它们产生物理化学反应，从而形成加固体，以此来使地基强度提升。此种搅拌法的加固深度能保持在5m，在使用此法之前，应对土质采取配比强度试验，从而将最佳水泥掺和量加以确定。此法被广泛的应用在含水量高、沉积厚度达、抗剪性低的软土地基里。

高压旋喷注浆法具体工艺如下：先利用钻机造孔，再把带有喷头的灌浆管下放至预定的地基位置，接着在高压喷射设备的作用下获得高能量、高速度的液流，从而冲击、切割土体，让土体与浆液可以充分混合，并在地基中形成质地均匀、密实连续的板墙或柱桩等凝结体，从而达到防渗和加固地基的目的。

3.2 化学固结法应用建议

通过化学处理形式使地基承载力和硬度增强，以此减少沉降量，从而达到软基处理的目的，此种形式能使处理之后地基边坡稳定性得到很好的保障。在对其进行具体应用之时，作为施工单位应对地基和水泥之间的化学反应加以控制，并对相关的物理加固举措加以管理，从而确保处理之后地基固化的速度加快。在对灌浆法加以使用之时，一定要却把浆液均匀的分布在软土中，如此才能确保地基的处理效果。在运用高压喷射浆法之时，一定要对压力大小加以注意，尽可能的避免在施工之时出现不均匀沉降和起包的问题。在对深层搅拌法加以使用之时，选取的搅拌机械一定要适合，与此同时，还需对搅拌的均匀性和时间加以关注。

4 结语

综上所述，在进行水利工程的建设之时，有非常多样的软土地基处理形式，作为施工单位一定要根据施工中的实际状况对各种方式进行合理选择，从而使软土地基处理的效果得到有效保证。

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