水利施工中软土地基的处理技术分析

向自华

摘要：在水利工程施工中，经常会遇到软土地基的问题，由于软土地基的含水量大、孔隙率大、透水性差，使得软土地基的强度较低，造成水利工程的承载力不足，质量与安全隐患突出，因此，对软土地基进行处理就显得迫在眉睫。本文先介绍了水利施工中软土地基的特点，如强度低、透水性差、压缩性高等，并就几种常见的软土地基处理技术展开论述，如垫层处理技术、排水固结法、化学固结法、深层水泥搅拌桩处理技术、桩基法等。

关键词：水利工程;软土地基;特点;处理技术

1 水利施工中软土地基的特点概述

软土地基指的是土壤含水率高、空隙较大、具备明显压缩特征，且承载力较差的地基土壤。在水利工程实施过程中，不可避免低会遇到软土地基问题，直接威胁着水利工程的质量与安全，下面就软土地基的特点展开论述：

一是地基强度低。由于自身组成的特殊性，使得软土地基存在一定问题，并且会衍生出其他的质量问题。同时，也会导致软土地基的强度下降，如果软土地基的强度较小，就会给整个工程质量带来严重威胁，比如说，水利工程出现裂缝或坍塌事故，不仅会延误工期，还会留下较多的质量与安全隐患[1]。

二是地基透水性差。软土地基往往会存在较多淤泥，在对软土地基进行处理前，应当做好排水工作，这就要求软土地基要有一定的透水性，但是软土地基自身的黏带性比较强，造成其排水性较差，这样一来，就不利于软土地基排水，进而影响软土地基的安全性与稳固性。

三是土质分布不均。软土地基包含较多成分，但地基构造会因土质不同而受到相应的影响，由于地基各部位的土质密度不均，导致地基的硬度和强度受到不利影响。也有可能导致水利工程质量出现问题，影响工程建设时间，导致工程建设难度增加。

四是压缩性较高。软土地基会有一定的特殊性，正是因为这种特性，导致水利工程地基强度受到不利影响。地基强度较低主要是由于地基工程具有高压缩性特点，在水利工程建设过程中会因为工程整体受力而导致工程质量受到不利影响，也有可能出现塌陷的问题[2]。

五是沉降频率高。因为软土地基具有高压缩性，导致软土地基沉降频率过高，结合以往工作经验，在水利工程建设发展过程中，软土地基受到的压力越大，沉降速度也会加快，对水利工程的时间和质量产生影响。

2 水利施工中软土地基的处理技术

2.1 垫层处理技术

排水砂垫层技术指的是在软土地基底部铺设排水砂，使之形成垫层，并借助于石头、砂砾等物质提高软土地基的排水能力，使之满足水利工程的建设需求。换填垫层技术也是一种常见的软土地基处理技术，合理运用换填垫层技术，能显著提高软土地基的稳定性。具体操作是，操作挖掘设备，剥离掉软土地基的表面土层，再回填入碎石及矿渣等物質。值得注意的是，所使用的矿渣与石块的稳定性与强度必须满足要求，进一步增强软土地基的稳固性。通常而言，在低洼淤泥处使用换填垫层处理技术，能够使软土地基更加稳定，进而确保水利工程施工质量。

2.2 排水固结法

通过使用排水固结法，能及时排除掉软土地基中的多余水分，缓解软土地基的不均匀沉降问题，提高软土地基的载重能力，保证总体结构稳定，尽可能地降低不均匀沉降对水利工程作业的影响。一般而言，依托排水系统及加压系统运转的系统，加强排水固结法的实施，利用好软土地基透水性差的特征，提高软土地基的承载能力。这里介绍塑料水板处理淤泥软土地基方法，使用软基排水板，一旦填筑基础和上部建筑物，当荷载作用于软土地基时，地下水因受挤压与毛细作用，会随着塑料排水板上升到砂垫层中，并向两侧排出，促进基地承载力提升。当砂垫层完成后，才能进行塑料排水板施工，先准确测量出需处理范围，详细标明所有排水板的具体位置，将插板机对中调平，安放好排水板与钻孔，操作打桩机对钻杆进行捶打，截断地面上塑料排水板，预留一定长度，然后在四周进行填砂处理后即可完工[3]。

2.3 化学固结法

化学固结法也是一种常见的软土地基处理技术，种类复杂多样，方法不同，运用的技术原理也不一样。一般而言，改变软土地基的力学结构，利用电化学原理、液压及气压原理开展的灌浆法作业，能够有效控制软土地基出现结构变形或裂缝的问题。也可以向软土地基的缝隙内注入可固化液体，提高软土地基的承受力。深层搅拌法类似于水利工程项目的建造原理，通过力学搅拌，促进软土地基和固化剂的融合，改善软土地基的不良土质。在灌浆法的基础上，出现了高压喷射注浆法，利用高压设备提高固化剂的使用效果，使地基承载力得以增强。

2.4 深层水泥搅拌桩处理技术

对于沙土、淤泥等土质为主的软土地基，使用深层水泥搅拌桩处理技术，能够发挥出较高的工程价值。深层水泥搅拌桩技术是将水泥作为固化剂，操作相应的技术设备，对水泥和软土地基进行混合搅拌，促进二者的相互结合，提高软土地基的强度，增强其稳定性，即便后期承担更大的工程量，也能满足工程作业的承重标准。在运用深层水泥搅拌桩技术前，必须做好各项前期准备工作，采取多种手段，对水泥强化与混凝土工程施工过程中有害杂质加以隔离，保证现场清整度，使深层水泥搅拌桩技术得以顺利实施。此外，还要围绕水泥的型号、质量及种类等指标进行抽样检查，保证选用的水泥满足施工要求，也让深层水泥搅拌桩施工严谨有序[4]。

2.5 桩基法

如果软土厚度较大，无法大面积进行深处理，就可以考虑使用桩基法。桩基法是指利用桩基础引导建筑物的压力，确保其固定于相应的持力层中，防止水利工程建筑物发生塌陷或碎裂等安全问题。由于软土层自身摩擦力不足，可通过使用预制桩，增加软土地基的摩擦力。桩基法施工较为简单，处理后的软土地基质量更高，普遍的做法是自中心向两侧部位施工，以免因软土地基的密度过大而导致水利工程施工进度受到影响。

钢筋混凝土预制桩主要包括混凝土桩与预应力管装，因其承载力较强、成本投入少、质量有保障、施工速度快等显著性优势，在水土工程软土地基施工中得到广泛应用，比如说，作者设计的某水利工程，所在区域的淤泥土层厚度达到10m以上，地基处理使用边长250mm的钢筋混凝土预制方桩，挤密淤土层，提高软土地基承载力。此外，钢筋混凝土预制桩能够抗水闸水压力产生水平荷载，能够提高水闸的水平稳定性。

如果地基淤泥土层较厚，可以考虑采用灌注桩，这种方法的优势在于施工简单、成本低廉、平面布置灵活，但缺点是整体性布置，如果地下水位比较高，也无法发挥挡水作用，由于采用水下浇筑混凝土，要求混凝土强度等级不得低于C20，水泥强度等级为32.5MPa普通硅酸盐水泥，粗骨料粒径也要小于40mm。采用钻孔灌注桩施工时，具有振动小、噪音小、无挤土的特点，比较适宜用于城市建筑密集地区。

2.6 换填处理技术

在软土地基施工处理过程中，如果软土层较薄，就可采取换填处理技术。该技术的关键在于选择比较恰当的土质对原软土地基进行替代，并予以夯实，使换填的土质达到工程建设地基承载力的要求，选用换填处理技术，需要动用挖掘设备将基底以下一定深度的软土层挖出，选用水泥土、沙土以及灰土等符合规定的土质，从而达到施工要求。换填的土质要达到硬度高的要求，就要掺入一定量的混杂碎石或沙土，提高换填土的稳定性。此外，考虑到成本因素，若选用换填沙土成本较高，渗透性强，那么换填水泥土的效果更佳，所形成的软垫材料空隙，能够促进排水，避免出现低温冻胀的情況，提高排水固结效果[5]。

3 结束语

总之，在水利工程施工中，遇到软土地基的问题是无法避免的，对水利工程质量造成十分不利的影响。这就需要对软土地基进行深入分析，根据软土厚度、性质等选择相应的处理办法，增强软土地基的承载能力，提高软土地基的稳定性，使水利工程作业速度加快，从而降低总体成本。在今后的发展过程中，应对软土地基进行不断改善，本着质量与安全第一的原则，严格按照工程典范，运用有效的技术手段加强创新，为水利工程建设质量提供有力保障。

参考文献：

[1]涛冯.水利工程软土地基处理的施工质量管理探析[J].水电水利，2020，4（4）.

[2]司顺军.水利工程项目软土地基处理技术探讨[J].农业科技与信息，2020，000（003）：98-99.

[3]李碧豪.基于水利施工中软土地基处理技术的分析[J].建材与装饰，2019，No.595（34）：295-296.

[4]吴淞，辜禹峰，刘毓川.水利工程软土地基处理施工质量管理[J].四川水力发电，2020（1）：41-43.

[5]董树海.对水利施工中软土地基的处理技术分析[J].中国高新区，2018（02）：200.

云南省德宏州盈江县水利局 云南 德宏 679300