水利施工中软土地基处理技术分析

丁学赏

摘要：随着我国水利事业的发展，施工质量成为社会建设的重点。在水利工程施工中，地基作为水利工程整个过程中的基础，决定了工程施工管理质量的好坏。在水利工程中采用软土地基处理技术，不仅可以提高水利工程的稳定性，还可以大大减少水利工程建设中由于地基沉降造成的工程坍塌。鉴于此，本文就水利施工中软土地基处理技术进行了简要的分析与探讨，希望可供相关人员参考借鉴。

关键词：水利工程；软土地基；处理

中图分类号：TV文献标识码： A

前言

人民的生命财产安全直接受到水利施工质量影响，而地基施工质量则决定了水利施工的整体质量，软基地是水利施工中经常遇到的问题，软基地就是较为松软、不具有较好的承载能力的地基，需要在施工过程中采用特殊技术处理，才能保证施工的整体质量和施工安全。简单来说，地基的主要作用是承载整个水利工程的负荷，其重要性可见一斑，因此我们一定要重视软地基的处理，如果不采取相应措施，可能造成倾斜或者设施倒塌等问题，如何加强软地基处理技术，是我们需要研究的重要课题。

一、软土地基的概念

软土地基通常是指由淤泥和类似淤泥性质的软土构成的地基。软土中含有大量的水分，软土空隙多、凝固性差，导致软土地基的牢固性差，严重阻碍了水利工程建筑的施工进度。软土的强度低，在承受到较大荷载的时候，会造成局部破坏。软土地基具有下列的特性，导致软土基地稳定性差，甚至出现地基沉降的现象。软土具有触变性，是指软土地基一旦受到破坏，就会有固态变成流动的液态。软土地基的透水性差，需要花费大量的精力对地基进行排水。软土地基的沉降速度会受到荷载的变大而逐渐变快，这样容易造成软土地基发生沉降。软土地基主要由细微颗粒和高分散的颗粒构成，这样容易导致软土地基的受力不均匀，进而会导致软土基地出现裂缝。在软土地基的施工中，如果没有采取相应的措施，就会造成建筑物受损，路基沉降，严重的可能会出现建筑物墙体开裂。

二、水利施工中软土地基处理技术的应用

（1）换土法

在水利的施工中，遇到软土的情况，而且软土的土层也比较薄，那么就能够用水泥、灰土、沙土等等将那些软土替换，然后进行水利施工，要保持对于替换之后的图层要符合相关的技术要求。通常情况下，因为在对沙土进行换填时，其成本是比较高的，而且渗透的现象也比较严重，所以一般是就地取材，来将泥土回填，这样就有利于工程的防渗，而且同时也节省了相关的成本。对于回填的泥土要选择一些压密性较好的，在填土之后，应该及时的给予夯实，以便于形成的持力层比较好，最终形成一种地基的承载力得以增加。为了防止地基的变形以及维持其稳定性，要将那些回填土及时进行分层并压实。

（2）化学固结法

由于很多常规的软土地基不能很好的对地基进行处理，采用化学固结法能取得较好的效果。化学固结法是采用一定的化学材料，对软土地基进行填充和改造等方法对软土地基进行处理，以加强软土地基的强度，还能较好地提高软土地基的承载能力，从而保证软土地基能够满足水利施工建设的质量。常见的化学固结法包括以下几种，第一，灌浆法。灌浆法是运用电气和电化学的原理，采用一些石灰石等化学材料对软土地基进行填充处理，促进化学反应的发生，从而实现对软土地基的加固处理，确保软土地基能够承载一定的承载压力。第二，人工合成材料加筋加固法。在软土地基的处理过程中，将一些高强度的化学合成材料填充到软土地基中，同时，对填充的材料进行高压处理，以促进人工合成材料能够和软土紧密地结合在一起，从而加强软土地基的强度，人工合成材料还能较好地防止软土地基发生沉降的现象，从而保证软土地基的稳定性。第三，硅化加固法。硅化加固法是指利用硅酸钠和氯化钙发生一定的化学反应，生产一些胶状的物质加强软土地基的强度，提高软土地基的硬度，以满足水利施工地基设计的要求。第四，深层搅拌法。深层搅拌法是指将水泥等物质通过充分搅拌，使得水泥和软土进行搅拌均匀，水泥凝固之后，以实现加强软土地基的目的，提高软土地基的硬度。

（3）桩基法

如果淤泥土层较厚并且无法进行大面积深处理，我们可以采用桩基法加固软地基。桩基法有很多种，例如初期使用的砂石桩、水泥土搅拌桩等，这些技术现在已经很难满足施工需求，因而使用频率较低，究其原因，首先是没有形成成熟、完善的自动化控制系统，无法准确的控制搅拌次数、输浆量以及水灰比等参数，我国也缺乏先进的桩径技术，再加上设备落后陈旧，严重影响成桩质量和搅拌均匀性;第二，处理深度较大的淤泥软地基一般采用砂石桩，但是存在很多缺陷以及难以解决的问题，例如形变量大、施工周期较长等，部分地基因为对变形有一定要求，因而不再使用砂石桩技术;第三，现在木桩基础已经被禁用。

现在使用较多的桩基法主要是预应力管桩和钢筋混凝土桩，也叫钢筋混凝土预制桩，相对于传统桩基，这种桩基有成本低、质量高、承载力大、施工周期短等优点，因而得以普遍使用。对于某些地基，因为淤土层较厚，还可以采用冲钻孔灌注桩和沉管灌注桩两种技术，但是仍然存在一定缺陷，主要是泥浆污染和桩身完整性问题，同时在监控沉渣清理、灌注混凝土方面存在困难。

（4）预压法

预压法是预先施加一定静荷载在拟建构造物的地基上，待地基土压密后再将荷载卸除的一种压实方法，可以有效地减少构造物建成后的沉降量与提高软弱地基的承载力。首先，在预压过程中，预先加压软土地基，顺利完成大部分沉降，同时提高一定的地基强度。真空预压是预压法中的一种，将大气压作为预压荷载，进行地基土抽气，在土中形成一定的真空度，实现大气压力与真空压力的差值作用后，抽出土中一部分水，从而使地基土固结加固；堆载预压是一种通过堆放重物（水、土、砂、石等）在地基上的预压方式。通常在前一级荷载作用下地基基本固结后，再施加下一级荷载，直至达到设计荷载为止，以达到防止堆载时压坏地基的效果。

（4）加筋法

在软土地基中，其土层颗粒经常会发生位移的现象，施工者可以利用这种现象将耐拉性很强的一些工程材料埋于土层之中，这两者就会产生一种很强的摩擦力，而这种摩擦力就会使得土层以及埋于低下的那些材料融为一体。这样，两者之间的稳定性就会大大的提高，而且变形的几率也会降低，最终就有可能使得地基能够符合技术的相关要求。此外，可以在软土上部铺满沙子，然后再将一些工程材料铺在沙子上，如果使工程材料受到拉扯，就能够对沙子的一些受力分布来进一步的调节，这样就能够在很大程度上减少地基的沉降度，将地基的稳定性予以提高。

（5）灌浆法

灌浆法主要是在土壤缝隙中诸如具有固化作用的浆液，可以采用的浆液有水泥砂浆、粘土浆、粘土水泥浆以及硅酸盐浆和木质素浆等化学浆料。运用灌浆法能有有效改善软地基的沉降问题。

（6）振动性水冲法

这种方式是运用振冲设备的相关设备来执行有关工作的。针对振冲设备来讲，其具有两个水孔，上下两个方向的喷头，和理应冲击力及其本身的机器震动力相仿，首先对基础开展打孔工作，再把泥土、砂石等灌注到已打完的孔内，之后把孔中的物料分层次压实，最后再对基础开展加强稳固。假如是运用震动的水冲方式来加强稳固基础时，一般在最开始的时候不排水，而且其抗剪强度要在二十千帕以上，确保不能低于这个强度。

（7）排水固结法

通常采用的排水固结法有真空预压法、砂井法、电渗排水法、堆载预压法等。依据软土的性能选择不同的排水固结法。对于没有含透水层的粘土地基需要采用真空预压法，这种方法通常是预先把砂井铺设至软土地基中，然后在地面上铺设砂层，然后盖上可以让大气和砂层隔绝的密封膜，最后利用真空装置把砂层的气体抽出，从而形成负压，这样水很容易从土中流出，致使软土固结。对于透水性很低的软土层需要采用砂井法，这种方法是对地基成孔灌注砂土，将砂垫层铺设在沙井上可以对排水管进行固结，目的在于利用提升排水的速度来加速地基的固结速度。砂井法具有节省施工材料、施工方便的特点，因此被广泛应用在软土地基的处理中。

三、结语

综上所述，随着我国对水利工程的施工质量的加强，软土地基的处理受到进一步的重视。在众多处理技术中，应结合当地实际地理位置及周围环境情况选择最有效的处理方法，一方面提高水利工程的施工效益，另一方面优化软土地基的施工技术，这样才能够提高软土基地承载力，确保水利工程的施工质量。

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