浅谈水利施工中软土地基处理的方法

张志顺

（杰信达建设发展集团有限公司，宁夏 银川 750000）

水利工程建设一般位于河流干道地区，在建设过程中总是会面对多种河床，尤其是对于水流冲击而形成的河床，会形成软土层，由于含水量较高，使其空气体积变大，进而导致软土地基缺乏足够的压力，具有较高的压缩空间，影响工程建设质量。所以在建设水利工程过程中，务必要处理好软土地基，通过应用多元化的处理方法来提高地基稳定性，满足水利工程建设的实际需求，以此为水利工程的投入使用奠定良好基础。除此之外，对软土地基的处理也能够保障水利工程的质量，减少沉降等现象的发生。

一、科学处理软土地基的重要性

软土层本就较为疏松，具有独特性，而且在软土层中富含着不同的物质，比如细沙等等，进而使得软土层的渗透性较低，难以满足地基结构构建的需求。如若不及时处理软土地基，则会影响工程建设的稳定性，也会影响其排水功能，最终会影响到水利工程建设的进度，甚至在建成后影响周围地区人民的安全。软土地基一般容易引发的危险因素包括沉降、桥头高等等，同时也会影响其实际使用周期，如果不能够及时处理，这种情况则会影响周边的正常生活，而水利工程建设的实际作用也难以得到发挥[1]。所以在建设水利工程过程中，工作人员务必要针对软土地基采取恰当的处理方式，通过对多项软土地基处理技术的有效应用，综合水利工程建设地区的实际情况，合理优化与完善当下的水利工程建设标准。除此之外，也要积极研发先进的施工技术，提高软土地基处理效果。

二、软土地基特点

（一）强度及透水性差

软土地基的整体结构性能差，而且土质结构较为松散，难以承担工程建设带来的压力，很容易导致水利工程出现变形或者坍塌的情况。而且软土地基也会影响建筑的实际排水性能，同时也很容易导致其表面出现积水等现象。因此如果不及时处理软土地基，这很容易造成工程坍塌等情况，进而引发安全事故。

（二）高压缩，沉降快

一般强度较低的土质压缩性较强，尤其是对于软土层而言，其强度较低就会影响土质的压缩性。对于水利工程项目建设而言，涉及到的因素较为复杂，工程量较大，随着工程的逐步建设，项目的整体体积也会相应增加[2]。如若其强压缩性难以得到控制，那么则难以保障地基的稳定性，甚至会增加软土地基出现塌陷的几率，进而导致工程质量难以得到保障，水利工程也会出现沉降等情况。

（三）不均匀

软土地基的最大特点之一就是不均匀，也正是由于这一特性很容易导致水利工程的施工难度增大，影响工程的建设效率。软土地基是由不同物质构成，不同软土土质都有自己的独特特点，而不同土质的密度与体系之间都存在较大不同。所以在施工过程中需要明确区分各土质之间的区别，如果未及时掌握土质的特点，明确区分各土质之间的差距，就很容易引发塌陷等问题，影响水利工程建设的质量，也会影响最终工程建设进度。

三、软土地基造成的不良影响

在开展水利工程建设项目过程中，如果存在软土地基，那么就要结合项目的实际建设情况，采取科学的方法来科学处理软土地基，以此来保障地基的整体结构，提高其稳定性，否则会对工程建设进度带来不良影响，甚至会威胁到人们的生命财产安全。首先软土地基很容易引发触变性的问题，而究其原因主要是由于直接在软土地基上开展施工，并未相应添加压力，那么就无法保证地基的稳定性，而软土层也会出现固态的现象。一旦软土地基受到外界力的影响，就会有固态转换为流动状态，从而影响地基稳定。其次，透水性低的现象。由于软土地其自身的透水性能力较差，所以在实际水利工程建设过程中，需要采取多种方法，花费大量资金来排除软土层中的水分。如果直接在软土地基上构建水利工程，那么工程会出现沉降的情况，影响其整体质量。而软土地基工程完成建设之后，沉降的情况与速度只增不减[3]。

四、水利施工中软土地基的处理方法

（一）换填垫层法

软土地基的稳定性本就较差，而水利工程大多又建造在河床之上，在软土地基的影响下，水利工程与河床之间的滑性就会增大，仿佛涂上润滑油般。因此，针对此种情况就可以直接清除掉存在的软土层，并使用较为稳固的泥沙及砂石来代替其位置，这也就是指换填垫层法。此种方法一般更适用于岩石较为丰富的山区，主要是由于此类地区的河流量较小，操作过程中受到的影响程度较低，又由于砂石土质本就较为稳定，所以在河床上所产生的软土层也就较薄，在采取换填垫层法过程中所需要进行的替换工作量也就会相应减少。但如果在软土层较厚的地区采用这种方法，则需要投入大量的人力成本及物力成本，所以针对这两种情况要做好斟酌。通过此项技术的使用，能够有效增强地基的稳定性以及压力，进而从根本减少发生沉降的情况，其排水功能也会相应增强。

（二）加筋法

加筋法与换填垫层法的操作方式大致相同，但在使用加筋法过程中，不需要将最底层的软土层清除，只需要在软土层内加入聚合材料，以此来增强软度层的承载能力，而聚合材料就是指“筋”。此种方法的主要含义就是在软土层中加入筋骨，保障地基稳定性，在具体操作中此种方法也较为便捷，并不需要花费大量人力物力。但这种方法也更适用于软土层较浅的地区，如果过厚的软土层则无法使用这种方法。在具体使用这种方法时加入的钢筋，一般就是指强度较大，韧性符合标准的金属材料，同时在加固过程中可以适当的灌注氯化钙以及硅酸钠溶液，通过其化学反应实现硅化加固[4]。但此种方法所需要的成本投入较高，所以在正常处理软土地基的情况下，一般水利工程建设单位并不会采用这种方法。

（三）桩基法

桩基法与换填垫层法对软土层要求正相反，此种方法更适用于处理一些深层软土层。其具体施工流程与建设高层建筑物之间存在相同之处，也就是在施工过程中常说的“打地基”，在软土层内通过加入桩基来增强土层的承载力，而桩基可以直接深入到硬土层结构之中，其整体稳定性也就可想而知。而且这种方法在应用过程中的整体施工效果高，能够保障施工进度，同时带来的施工成本也更加合理，桩基的稳定性也能够有效增强地基质量，所以在软土地基中广泛应用。

（四）旋喷法

软土层具有松软、易变形的特点，在开展水利工程建设工作时难度较大，所以在处理此种土层时，则可以根据其特点选择处理方法。首先可以直接搅拌软土层，同时向其中加入能够起到固化作用的浆液，以此让其流入到软土层的缝隙之中，比如水泥浆、聚氨酯类、硅酸盐类都十分适合应用到其中，能够起到良好的固化作用[5]。与加筋法相比，此种方法还能够使得地基更加坚固、均匀密实，在完成搅拌后与高强度的复合材料性质相同。同时在采用这种方法过程中，也可以结合软土层的实际性质加入不同的固化剂材料，适当调整搅拌速度，进而形成不同综合性能的复合材料。所以这种方法在处理软土地基时具有较强的适用性，无论是淤泥量较大的土质，还是粉土、黄土、沙土等各种形态的软土都能够有效发挥出固化的效果，但对于泥炭土类含有机成分较高的土质而言，其最终夯实效果有限。

（五）加压强夯法

加压强夯法也就是指利用压路机等大型机械设备对软土地及进行强行压实，在具体操作过程中，也会使用夯锤通过自由落体运动带来的压力来完成夯实作业。除此之外，也有使用气压来夯实软土地基的真空加压法，具体操作流程就是在软土层中添加垂直排水通道以及沙垫层，从而增强软土层的排水效果及透气性能，而后在软土层上覆盖一层不透气的封膜，通过排水管来进行抽气与抽水作业，使得砂浆与砂垫层之间能够始终处于负气压的情况，进而实现对砖头层的加工。

（六）预压砂井法

由于采取各种加固法之间并没有明显的界限区分，所以也在加固过程中所获得的实际效果都存在一定的差距。比如加压法，虽然能够排出软土地基中的水及气体，其抗压效果也能够得到有效增强，但只有同时使用加筋法才能够增强抗形变能力，所以在具体处理软土地基过程中，一般会采用多种方法符合施工的模式。尤其是对于大型水利工程而言，会使用由多种加固方式复合而成的预压砂井法，具体操作流程包括：首先，应当清理干净软土层，去掉其中存在的杂物，而后在软土层上铺设砂垫层，此步骤与使用换填垫层法之间有着相同之处。其次，在软土地基中加入能够增强其排水效果的空气材料，例如塑料排水管、塑料插管等等。最后，在砂垫层上铺设好一层密封膜，然后使用真空泵的功能来抽取软土层中的气体，从而加快软土凝固，提升土壤的凝结度。与此同时，也可以在其中加入具有良好固化效果的复合材料，或者进行重力加压作业，以此来提高软土夯实度，增强其稳定性。总而言之，使用预压砂井法能够结合多种加固方式完成软土地基加固作业，最终加固后的地基综合性能十分良好，因此要掌握多元化的加固方式，通过结合使用来获取最佳加固效果。

五、水利施工中处理软土地基的注意事项

（一）施工前准备工作

在开展水工程项目建设前，首先要对软土层进行深入研究，通过成分检测等多项工作来制定完善的处理方案，也要做好成本控制工作，把控资金投入。同时也可以及时监测周围的水文环境，作出准确勘测，确保各项因素满足条件后才可进行后续施工[6]。而对于各项应用到的施工设备而言，在具体施工前也要针对各个施工设备做好检修工作，同时也要加强对施工材料运输的管理以及施工现场的监督。施工前准备工作影响着后期工程项目建设的综合质量，只有确保施工设备与施工材料符合施工需求后，才能够提高工程建设的整体质量，同时也要做好场地清理工作，将杂物清除现场，以此来保障水利工程施工进度。

（二）检测方法有效应用

只有确保软土地基及接受处理后的综合质量满足使用要求，才能够保障水工程项目的最终质量，因此在完成软土地基处理工作后，需要通过科学的实验方法来检测软土层的压力及拉力，同时也要针对其腐蚀情况做好实验。即使软土地基夯实方案采用的是已经有经验的方案，但实际效果也会受到不同软土地基成分的影响，而具体操作中的各步骤也存在着一定差异，进而会影响最终夯实效果。所以为了确保软土地基符合质量标准，就应当通过实验来进行检查。

（三）记录归档相关信息

在处理软土地基时会生成相应的档案资料，同时在监督施工过程中也需要对其流程进行记录，所以在开展水利工程建设过程中，在处理软土地基环节也应当做好归档，以此为后续其他项目施工提供宝贵经验，实现数据资源的有效共享。而其他土质条件大致相同的工程也能够借鉴此方案，进而保证水利工程建设的整体质量，提高其建设效率。

结束语

综上所述，对于水利工程项目而言，处理好软土地基是其建设的关键环节，当软土地基稳定性及质量符合施工标准后，才能够确保水利工程建设的有序开展。所以在处理软土地基时，应当合理考虑软土地基的处理方法，同时也要综合考虑需要投入的经济成本，做好施工前准备数据分析工作。也可以借鉴其他水利工程项目的建设经验，结合当地的实际情况完善地基处理方法，从而提高水利工程质量。