水利施工中软土地基处理技术的分析

田雪芹

摘 要：我国经济社会的快速发展和城镇化进程的不断推进，城乡一体化工程全面开展，水利工程项目的实际建造规模不断扩大，建设数量越来越多，实际投资额度越来越大。与此同时，水利工程所涉及到的地基处理、人力资源调配和水利工程建设方案分析、地形地貌勘察等内容在现代水利工程项目建设中愈加复杂化，而地基建设作为水利工程施工的重要内容，对软土地基的处理直接关系到整个水利工程项目的实际建造质量。因此，提升软土地基能够提高建筑结构的承载能力，有效加强土质支撑作用，提高整个地基的稳定性和安全性。

关键词：水利工程;施工;软土地基;处理技术

在水利工程施工中，软弱地基的形成主要是受到湿度影响，造成沙土变得松软，对水利工程结构造成了一定程度的破坏，甚至会导致工程的失败。软弱地基的土质松软，导致了沙土之间的空隙过大，减小了地基的承重能力，严重时还会导致地基出现移动。尤其是在地质、暴雨等自然灾害的影响下，软土地基的软弱性进一步加重，严重影响水利工程建设质量。为了有效消除软土地基对水利工程施工造成的危害，有必要对技术进行加工、优化，加强对新材料、新工艺的应用来强化地基处理，保障和提升水利工程施工质量，避免出现安全质量问题。

1 软土地基概念

顾名思义，软土地基指的是以软弱土层为主，强度低、土质松软、含水量高、孔隙比大，呈流塑状态的地基土体，在工程中一般指有机质含量高的淤泥、淤泥质土。其特点主要有以下几个方面：（1）透水性低。由于土体内含部分天然水的缘故，通常其透水系数k<1（mm/d），透水性相当低，一旦受到较大荷载的作用会使地基的固结受到不利影响。（2）压缩性高。软土土体的压缩系数大于0.5MPa-1，这在工程建设中往往会有沉降速度快、较大沉降及不均匀沉降等工程问题。（3）抗剪强度低。通常情况下，由于软土含水量高饱和剪切粘聚力一般在4～12kPa，内摩擦角在2～6°，抗剪性差，在受到相应荷载时，会出现剪切破坏，导致基础沿滑动面位移而造成破坏。在水利工程实际工程施工过程中，围堰或其他临时性工程部位由于为临时性工程，对基础的处理措施不够，容易导致产生滑动破坏。

2 水利工程施工中软土地基处理的主要方法

2.1 砂与砂石换填垫层技术

通常情况下，砂与砂石的换填垫层技术在水利工程施工软土地基中的实际使用范围往往限定于厚度为2-3cm的软土地基层。在水利工程软土地基施工过程中，相关施工人员必须挖除水利工程表面的软土层，将软土层更换为石、砂、卵石等强度过硬和承载能力足够的建筑原材料，以砂、石、卵石等建筑原材料较高的强度、较小的压缩性和较良好的透水性等优势，对软土地基的不良影响进行科学弥补。

2.2 深层水泥搅拌桩施工技术

深层水泥搅拌桩施工技术是水利工程项目施工中软土地基的主要处理技术之一，在粉土、砂土、淤泥质土等土质不良的软土地基施工作业中展现出了较高的经济利用价值。固化剂的应用是深层水泥搅拌桩施工技术的核心与关键，而水泥作为软土地基固化效果保障的重要原材料，借助机械设备对水泥和软土地基进行搅拌操作，使水泥和软土地基土质有效融合，从而提升软土地基的土质硬度，以保证软土地基后续应用强度和实际承载能力达到水利工程项目建设要求的基本标准。在深层水泥搅拌桩施工作业前，相关施工人员应做好前期工作准备，采用多样化的手段尽可能地避免或杜绝混凝土工程施工水泥强化过程中有害杂质的混入，以确保施工现场清洁度和平整度的方式保障水泥材料强化过程不受其他环境因素的干扰。此外，水利工程项目一线施工工作人员还必须加强对水泥质量、水泥型号、水泥种类的抽样检查，确保水泥参数信息和工程项目施工要求相符，严禁水泥质量有误所带来的深层水泥搅拌桩施工技术不合格而导致的水利工程项目建造质量不合格。

2.3 排水固结施工技术

排水固结施工技术在于水利工程软土地基施工中的应用能够有效缓解地基出现的大幅度沉降，以及稳定性不足的问题。排水系统和加压系统的应用是排水固结施工的关键所在。在排水系统能够借助软土地基透水性差的特点，对软土地基进行集中排水。排水固结施工时，由于在加压方式的采用上有所差别，因此在进行加压时，可以根据实际情况选择超载预压、真空预压、联合预压、降水预压等具体方式。若是采用真空预压，则需在软土地基表层铺上一层砂垫层，并通过把垂直排水管道埋设在砂垫承中，采用封闭薄膜使其与大气隔绝，同时建薄膜四周用土进行埋填全部埋入到土中，通过利用真空装置抽气形成真空环境，实现对地基承载度的强化。降压预压法的使用要求要在软黏土上对砂井、塑料排水井进行设置，并在上面铺设砂层，与真空预压一样，也须对于这一过程进行薄膜封闭，并注意及时排除其中的水分。使用超载预压法对软粘土进行处理能够取得较好的应用效果，但是在处理超载预压阀值时的效果并不十分理想。

2.4 化学固结法施工技术

化学固结施工技术在水利工程软土地基加固施工中的应用效果也较为明显，尤其在新型材料不断出现、使用的情况下，这一方法的应用效果更为突出。在实际施工时较为常用的方法包括有高压喷浆法、深层搅拌法、灌浆法等。灌浆法的使用原理主要是利用电化学、液压及气压原理，在裂缝、空隙中注入固化浆液，以达到对软土地基物理性质进行有效改善的目的。深层搅拌法则是将各类固化剂搅拌均匀后掺入软土地基中对地基进行固化，达到强化地基承载力的目的。固化剂常用材料主要有石灰、水泥等，其与粘土的结合固化能力较强，进而能够取得很好的施工效果，然而相对而言化学固结法的施工成本较高。

3 结语

随着我国经济的快速发展，水利工程软土地基的处理方法及处理过程的研究，是水利工程施工及设计的难题之一，应根据实际工程的需求，按照相应的技术规范，选择合理有效的技术方案，并根据项目进展程度选择动态的、适宜项目开展的处理方案。

参考文献：

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