水利堤防工程软土地基处理方法研究

【摘要】水利堤防工程地基的处理是整个水利工程质量的基础，我国地势广阔，地质结构复杂，地质基础直接影响着水利堤防施工建设，这种复杂的地质条件给水利堤防地基工程的勘察设计和工程施工带来了相当程度的难度。地基工程承受了整个水利堤防建筑全部重量，因此，加强水利堤防工程地基的處理，是有效提高水利堤防工程的质量的重要保障。

【关键词】水利；堤防工程；软土地基；特征分析；处理方法

引言：

水利堤防工程建设中，地基处理使整个堤防工程质量保证的重要环节，软土具有较强的压缩性和和流变性，并且软土中含有大量的水分、土壤间有大量的空隙，地基中松软的泥土会对堤防的稳定性和地基的渗透性带来严重的的影响，不同的软土层层面力学性质差距大，而且土层结构分布复杂，属于水利堤防施工中常见的技术难题。

一、水利堤防工程软土地基特征分析

软土地基主要是粉土、粉沙混合土质，其土质软、缺乏足够的承载能力，由于其中含有大量的水分以及土质间空隙较多，造成了软土有极强的流变性和可塑性，但是当天气变化软土中的水分大量流失后，其土质又会变得非常松散，给堤防工程基础施工带来严重的质量隐患。对于这种现象，在施工前需要对地基基层实施排水处理，要确保软途中水分含量达到施工标准范围内，并确保排水渠道随时保持畅通状态。同时还要检测软土的抗剪能力，应力会随着软土基层机构变化而改变，随着施工的不断深入，软土层的基层处理需要对受力形式的变化进行检测，避免抗剪能力低于标准范围。由于软土具有较强的可压缩性，若直接在土层上方进行建设，容易发生地基沉降的现象，因此在建设过程中需要根据实际情况对土层的抗压能力和压缩性进行判断，通过在内部填充沙子来稳定土壤的力学分布。

二、软土地基堤防失衡原因

地基只有维持在平衡的受力状态下才能承载重量，且不会对地基结构产生破坏，由于软土局部抗剪能力过低时，会使地基整体的剪力下降，使堤防基层的平衡性受到严重影响，引起地基失稳现象的主要原因是受到“强降雨”的影响，经过大量雨水的冲击和长时间积水的渗透下，地基软土土壤的平衡性使水利堤防结构会受到破坏，从而引发堤防失稳；同时季节温度变化也是引起堤防失稳的重要因素，在寒冷的冬季受到气候的影响，基层的土壤会被冻裂，在春、夏季受到热空气的影响，受冻土壤受热解冻过程中，基层土壤层剪力会受到影响，从而给堤防质量带来严重的质量隐患。

三、水利堤防工程软土地基处理方法

3.1挤淤法

通过逐渐增加堤身的自重，利用堤身自身重力作用将地基中流塑状态的淤泥质土向外挤压，并将淤泥中孔隙水的应力进行消除，使有效应力增加，使地基的抗剪强度提高，为了避免挤淤泥过程中发生不均匀沉陷的现象，需要降低堤身的填筑速度，同时需要放缓堤身的坡度，采用分期加高的方式进行填筑，适用于流塑状态的淤泥质土或淤泥地基，但是施工工期长，不适合工期紧张的情况。或者使用较硬的碎石进行回填，将流质状态淤泥挤出，但是在使用碎石进行铺设时需要注意横坡情况，当横坡较为平坦时要从地基中间向两边进行延展回填，使淤泥从两边流出，可适用于流塑状态的淤泥地基，具有成本低、操作简单、工期短等优势。

3.2垫层法

垫层法主要适用于软土层较薄的情况，在地基施工建设时将不合格的泥土层全部清除后填入具有较强稳定性和可透性的碎石和沙土，操作简单、成本低、强度高能够有效解决软土的承载能力和渗透性。

3.3土工合成材料加筋加固法

通过在堤防地基表面平铺上土木合成材料对地基进行扩大，从而降低地基的平均压力，使地基的总体压力下降，同时土木合成材料在地基受到外力作用时可以缩小受损面积和伤害程度，增加地基的承受能力，使堤防稳定性得到有效保障。

3.4强力夯实法

强力夯实法是采用80kN以上的夯锤吊高至10～20m左右的高度后，通过夯锤从高空自由下落砸向地基的作用力对土层的进行夯实，将土层中的空隙压实，并且夯点附近受到作用力所产生的裂隙可作为孔隙水的排水通道，能够有效提高地基土层的固结和承载能力，同时夯实后的地基受到堤防箭镞载荷引起的压缩变形也会大幅度减少，适用于河流冲基层地基。

3.5深层搅拌法

通过石灰、水泥等材料当作主要固化剂，采用深层搅拌器械将固化剂和软土进行强制性搅拌后，固化剂与软土搅拌和混合过程中产生的物理、化学反应而形成的坚硬拌合柱体，一起起到加固地基的作用。此方法适用于含水量较高的地基，能够有效降低堤防的整体沉降量，并且加固后没有附加的载荷，但是具有造价高以及施工质量难以检测等缺点。

3.6旋喷法

旋喷法是通过旋喷机对需要加固的地方进行喷射，通过制造旋喷桩或旋喷墙来实现地基防漏的目的，提高地基的承载能力，在高压下将混凝土和喷射水泥固话浆液混合，凝固后形成旋喷桩；还可通过注浆管进行配合喷射旋转打桩，使插入土层的深度更深更稳。旋喷桩具有较高的强度和较低的压缩性，通常适用于细沙土、软黏土等的地基加固处理，但是不适用于有机成分含量较高的土层。

四、结束语

针对不同的软土地基情况，需要采用不同的软土地基处理方法，因此在实际施工过程中，应当严格对地基土质进行鉴定、实验和分析， 并采用科学合理的的解决办法，以提高堤防地基的稳定性，是堤防整体质量得到有效的保证。

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作者简介：李德华（1975-），男，工程师，本科，主要从事水利施工相关工作。