浅析水利工程施工中软土地基处理技术要点

胡靖宇

【摘 要】水利工程的频繁破碎，严重制约了我国水利工程的可持续发展。地基作为建筑的基础，对建筑的墙体起着支撑作用。地基施工的质量直接影响到后续工程的发展和建筑的使用寿命。目前，我国水利建设选择的地基多为软土地基。其自身的高含水率、大缺口、承载量差会导致地基周围的土地变形倾斜，影响建筑的整体安全性。本文主要分析了软土地基处理在水利工程建设中的技术要点，并寻求了科学、有效的水利工程软土地基处理方法。希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。

【关键词】水利工程；软土地基；水泥搅拌技术

引言

水利工程的发展与我国社会经济发展具有密切的联系，其自身具备社会公益性的特点，这也会对人们生命财产安全具有重要作用和意义。而软土地基处理技术在水利工程施工中也具有非常重要的作用和意义，如果其中出现一点问题，都会对整个水利工程施工质量造成影响。所以，在实际开展地基处理工作的过程中，需要提前对施工现场和状况进行了解，当遇到软土地基的情况下，必须要及时采取软土地基的处理技术，从而避免水利工程出现结构变形的问题。

1软土地基的特征性、重要性和研究背景

1.1軟土地基的特征性

通过对软土地基的概念进行探究可知，软土地基主要是由粉土与黏土等细微颗粒所组成的，这些质地松软、孔隙较大的有机质土、松散砂及泥炭在很大程度上降低了软土地基的结构强度，致使软土地基区域稳定性较差，容易引发地基松动、滑坡等严重危害。结合软土地基的触变性进行分析，软土地基的触变性具体指的是软土在未遭受破坏时所呈现出的固态形态，一旦软土地基的形态结构遭受破坏与影响，就会又原本的固态性转变为流动状态。结合软土地基的低透水性情况进行分析，在常见的工程建设当中，软土地基的透水性能交叉，因此需要较长时间的技术处理来提升地基的整体质量。软土地基还具有高压缩性的特点，当软土地基受到高压影响以后，地基压缩系数的数值就会发生转变。当软土地基内的垂直压力达到01Mpa以后，地基区域内就会因为压缩而出现变形，这就给地基上的工程建筑施工造成了严重的影响。软土地基的主要组成部分是高分散的颗粒与微细颗粒，两者之间的土质密度不同，因此，在建筑工程施工的过程中，软土地基的不均匀性受力情况往往会导致软土地基上的建筑物出现裂缝，进而导致严重的水利工程施工问题。

1.2软土地基处理技术的重要性

在实际开展软土地基处理工作的过程中，由于软土的土质比较特殊，在实际施工的过程中，还会添加大量的掺和剂，而这些特点与软土地基自身渗透性的特点之间具有密切的联系，这些都会对地基自身的排水功能和承载能力造成影响，所以，在实际开展水利工程施工的过程中，需要对水利工程中的地基强度严格控制。另外，在水利工程施工的过程中，其主要区域都是修建公路，在这样的情况下，如果不能够对软土地基严格处理，就会导致城市交通运输状况受到严重的影响。由此可见，在这样的情况下，软土地基处理技术与水利工程建设施工质量之间具有密切的联系，最终进一步保障水利工程的健康发展。

1.3水利工程施工中软土地基的研究背景

水利工程大多建在河流和海岸边，湿度较大，以软土地基为主，其主要构成有黏土、粉土、松软土、有机土以及一定的泥炭和砂土等，土壤内部空隙大，稳定性差，受水分侵蚀后容易下沉。软土地基具有触变性、高压缩性、低透水性、沉降速度快和不均匀性。具体体现在：触变性是指软土在受到水分侵蚀后会从固体形态变成流动形态。而且软土区域在固结地基时需要经过长期的排水准备。另外当受到高强度压迫时，建筑物会发生沉降，尤其是在压力超过0.1MPa时，软土地基变形，建筑物大面积沉降，导致安全事故的发生，且随着负荷的增加，沉降速度会越来越快。软土的组成非常复杂、不均匀，导致其受力不平衡，沉降出现差异。软土地基如果在施工前未做到有效的处理，会带来非常严重的危害。由于软土地基的不可预见性，非常容易导致其上的建筑物出现沉降事故，如果受力不平衡，不止会发生沉降，还会导致建筑物出现倒塌或者墙体龟裂。因此，本文对水利工程施工中软土地基处理技术要点进行了分析研究，希望能够提高水利工程的安全性。

2水利工程软土地基处理技术

2.1换土法

换土法是软土地基处理过程中应用最多的方法之一，同时也是操作最为简单和效果非常明显的方法。换土法能够改变原有地基的土质结构和受力特性，从而让原本不符合承载力要求的地基符合承载力要求。施工过程一般可以采用灰土、碎石、大量水泥等替换原来的软土，这种施工方法流程简单，效果明显。但是此种方法的局限性很高，运输距离、软土深度、面积等都会引起施工成本的增加，从而限制这种处理方法的使用。因此，在决定选用换土法处理之前要对工程所在地周边进行详细的考察，以便能够就地取材，降低换填材料的运输成本。施工处理过程中要注意每层换填厚度、压实度、分段分层搭接长度等，确保换填土质的密实度和承载力要求。

2.2桩基法

桩基法适用于软土层厚度较大的工程，通过桩基础将建筑物产生的荷载直接作用在持力层上，从而满足地上建筑物的承载力要求。桩基础按照受力原理分为端承桩和摩擦桩，软土地基一般采用端承桩，因为软土层不能够与桩身形成满足要求的摩擦力，而按照工序可以分为预制桩和灌注桩。在目前水利工程软土地基处理中预制桩使用的较为普遍。具有施工简便、成桩质量高等特点，在施工过程中群桩可以采用从中心向两侧对称施打和逐排顺序施打，避免由于沉桩造成桩间土体密实度提高而难以施打，也避免土体内部应力过大，从而影响软土地基的处理效果。

2.3振动冲水法施工技术

依照相关调查数据显示，在不对软土地基处理的情况下，就需要对软土地基开钻钻孔处理工作。而在实际开展工作的过程中，需要依照相关标准和要求，确保能够为地基奠定一个坚实的基础。另外，对于这个施工技术来说，对各个施工流程的要求较高，在实际开展钻孔工作的过程中，由于软土地基的环境具备复杂性的特点，但其自身的难度也较大。

3水利工程施工中软土地基处理技术要点分析

3.1填垫层技术

该技术主要用于软土厚度在2-3cm之间的软土地基，主要是将该部分软土用稳定性和强度更高的材料进行替代。一般选用的填垫层材料为砂石或者卵石等，这些材料密度高、强度大、透水性好且压缩性小，可以提升软土地基承受载荷的能力。进行填垫之后需要对地基进行夯实处理，如果材料间的空隙较大，还需要进行排水处理，防止出现冻胀现象。使用该技术时需要注意：一是填垫材料的选择要合适，以砂砾、粗砂和碎石最佳；二要清理填层内的环境，排出坑内的多余积水，做好地基固定工作；三在施工中要严格按照标准流程施工，并采用夯实、碾压等方法提高地基的稳固性。其次，目前最主要的软土地基处理方式是深层水泥

3.2化学固结法

3.3.1化学固结法的技术特点

化学固结法是利用化学材料使軟土地基达到排水固结的目的，这样对地基的稳定性能够进行提高。化学固结法包含很多处理方法，例如：灌浆法，高压喷射法和深层搅拌法等。其中深层灌浆主要是使用水泥、石灰等材料做为固化剂，利用深层搅拌机将水泥、石灰等搅拌进软土地基中，这样能够将软土和固结剂充分的粘合在一起。

3.3.2化学固结法的施工要点

化学固结法的应用要对化学方法进行使用，从而提高软土地基的强度和承载能力，降低软土地基的沉降量，这样才能更好的实现软土地基的处理。使用化学固结法对水泥和地基之间的化学反应进行有效的控制，同时利用物理加固法对其进行有效的管理，这样能够对软土地基的固结速度进行改善。在对软土地基进行处理时使用灌浆法，能够将软土和浆液均匀的分布在一起，保证地基的处理效果。在对高压喷射注浆法进行利用时要对压力大小情况进行密切的关注，避免在施工中出现起包、不均匀的沉降问题。深层搅拌法要选择合适类型的搅拌机械，对搅拌时间以及均匀性要进行密切关注，避免出现施工质量问题，导致地基处理效果不明显。

3.3填垫层技术

填垫层技术主要适用于软土厚度在2～3cm之间，在施工过程中需要将表面软土层去除，更换为稳定性以及固体强度较高的材料。所选用的填垫层材料主要包括砂石、卵石等材料，此类材料具有自身密度高、强度高、透水性良好以及压缩性小等特点，能够最大程度提升软土地基的承载负荷，降低地基沉降的幅度，推动软土层排水固结的效率。此外，对于土层的膨胀以及冻胀有着较为明显的作用。当填垫层更换完成后，需要对处理后的地基进行夯实，确保地基具备良好的承载力和持久力，提高地基的稳定性以及抗压性。如果在填充过程中，发现材料之间空隙较大，可以采用透水性较好的材料进行排水，加快软土地基的快速凝结，进而防止冻胀现象的发生。在砂石换填层技术施工过程中，需要注意以下几个要点：①选择合理的施工材料，诸如砂砾、粗砂以及碎石等材料，通过人工优选出最顶级的砂砾，用做填层材料，并将周围的杂草等物质清理干净。②施工前准备事项。将换填层内的杂草、枯枝清理干净，通过排水技术将坑内多余的积水排出，并做好地基的固定工作。③在地基施工过程中，需要遵循相应的标准流程，并且在填充材料时，通过夯实、碾压等方法，加强地基的稳固性。

3.4添加剂法施工技术

在软土地基处理的过程中，如果采取添加剂施工技术，需要将生石灰和水泥添加到软土层中，确保能够将软土层中的成本和土壤结构进行改善，从而进一步强化地基自身的强度。另外，当软土地基自身强度符合标准的情况下，就会进一步提高软土地基自身的稳定性。而在实际施工的过程中，需要将土壤和添加剂比例严格控制，从而进一步体现出添加剂自身的价值和作用。

结语

水利工程基础安全关系到整个建筑的稳定和安全，同时也对人民生活产生了深远的影响。目前我国水利工程软土地基处理过程中存在许多问题，大大缩短了水利工程的生命周期。通过对软土地基的进一步了解，可以发现软土地基的处理方法较多，但相应的成本和效果也不同。从这个角度看，在软土地基处理过程中，要根据实际情况选择合理的处理技术，最大限度地提高水利工程的整体质量。

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（作者单位：南水北调中线干线工程建设管理局河南分局）