软土地基基础上水利施工处理方法

朱凯

南京河川建设工程有限公司 江苏 南京 210000

引言

在水利工程建设过程中，施工地理位置、周边环境会在很大程度上影响工程建设。如果工程项目所在地区环境非常恶劣，会直接影响到水利工程正常施工建设，降低水利工程施工质量。其中软土地基由于其特殊性，如较强压缩性、渗水性差等因素，会对水利工程施工建设带去较大破坏，对此，在实际施工中，应当提高重视度，结合实际情况采取有效的措施处理，保证软土地基得到合理处理，有效预防地基结构变形，保证后续施工可以顺利进行，防止水利工程企业建设出现严重经济损失。

1 水利工程地基施工

在水利工程施工建设中，需要重视地基管理，该环节会直接影响到后续施工是否可以顺利建设，在很大程度上决定了整个工程质量。所以，在水利施工建设过程中，相关人员需要在正式开工前，到现场实际勘察，全面了解、掌握地基具体情况，而后与技术人员充分沟通，依照实地情况制定出科学合理的设计方案，明确出具体的管理措施和办法。如果水利工程项目施工所在地为软土地基，需要综合考量多种问题，只有保证处理好软土地基，才能为后续施工提供保障。因此，工程项目相关人员必须高度重视、全面分析软土地基，主要是因为软土地基承载能力较差，渗透性差，如果没有处理好，在软土地基上进行施工建设，非常容易引发周围结构变形、断裂等现象，若是情况严重，甚至会直接影响到整个水利工程施工质量，给施工人员造成一定安全隐患和经济损失。除此之外，水利工程地基施工环节决定着上层施工质量，所以，对地基施工标准有着严格的要求和标准，在进行软土地基过程中，必须达到相应的结构标准，保证地基处理到位，方能保障水利工程地基施工顺利进行。在具体实践中，对于软土地基的处理，需要充分考虑到软土地基的承载能力，合理利用计算机软件，科学分析出影响软土地基的各类因素，如承载力、水平剪切力、土壤热化等，并综合考量天气、气候，避免受到自然因素而影响到地基处理工作[1]。

2 软土地基特征分析

与普通地基不同，软土地基具有较高的识别性，在水利工程项目施工过程中，如果遇到软土地基，要求施工人员必须全面了解、掌握软土地基特征，为后续软土地基处理提供参考，提升软土地基处理工作的针对性。综合分析软土地基特征，可以总结以下几点：

软土地基的抗剪强度低，所以，在水利工程施工建设过程中，为了更好地检验软土抗剪强度，应当在现场进行原位试验。

高压缩性。由于软土孔隙比较大，同时土壤含水量较大，其中含有大量的微生物、可燃气体，还有一些腐殖质，所以软土具有较强的压缩性，很难在一定时间内稳定。同时，如果保持其他条件相同，软土塑限值与其压缩性成正比。

透水性差。软土最大的特点就是其透水性能非常差，甚至其透水性可以忽略不计，所以，很难实现良好排水，如果没有处理好这种透水性直接在上方施工建设，会直接增加建筑物沉降程度。不仅如此，在加荷初期还非常容易出现较高的孔隙水压力，这会直接降低地基强度。

触变性。分析软土成分可知，主要是絮凝、结构性沉积物，如果原土壤没有被破坏，具有一定的结构强度，但一旦发生结构性破坏，土层强度会瞬间降低，在非常短的时间成为稀释状，这就是“触变性”。也正因此，在水利施工中，如果没有处理软土地基，一旦地基受振动荷载后，会直接发生滑动、沉降等情况，严重影响正常施工建设。

不均匀性。粉细砂颗粒在软土层中含有一定比例，这种透镜体无论是在平面上，还是在垂直方向上，都具有较大的差异性，所以非常容易导致建筑物地基发生不均匀沉降。

流变性。软土地基具有的流变性，主要指的就是在一定荷载作用力影响下，土壤会发生一定变形，这种变形会随时间而增长。对边坡、堤岸、码头等施工建设非常不利，因此，在实际施工过程中，必须做好一般剪切试验，确定好抗剪强度值保证施工安全系数。

综上所述，软土地基众多特征会给施工建设带来一定危害，所以，在水利施工过程中要加大力度处理好软土地基，解决软土地基存在的问题，保证施工建设可以顺利进行。在具体操作中，相关人员应当结合施工所在地情况，采取有效的措施处理好软土地基。此外，还应当充分考虑到施工其他因素，比如天气，若是夏季施工，由于气温较高，容易水分蒸发，进而导致土质变得疏松，需要采取相应的方法优化地基原有抗剪强度，进而保证土质抗剪度[2]。

3 水利施工中软土地基处理方法

3.1 换填垫层法

在水利施工中软土地基处理中，换填垫层法是非常常用的方法。该方法在实际应用中，需要注意加筋材料的选用，为保证施工质量，应当选用耐久性好、抗拉强度大、具有一定抗腐蚀性，同时，在受力时伸长率在4%～5%范围内的土工格栅。如果垫层厚度小于1.0m，需要在底部或者一半厚度处增铺一层加筋土工格栅，若是垫层厚度大于1.0m，施工人员可以按照间隔0.5m的距离铺设一层加筋土工格栅。在实际施工中，施工人员可以结合工程实际情况，合理选用其他土工合成材料，比如土工布等材料。

3.2 换填法

换填法也是处理软土地基常见方法之一，该方法的主要作用机理就是挖出基础底面以下深度的软弱土层，而后根据施工需求利用适宜的材料进行分层填充，并在填充后使用机械或者人工作业的方法开展分层压、夯、振动等施工，确保好土层达到一定密实度。在实际施工中，施工人员需要设计好垫层，具体要注意以下几点。

3.2.1 在施工前需要计算出卧层容许承载力。

3.2.2 换填法的垫层宽度需要保证垫层材料侧向挤出，一般情况下，可以按照应3.2.3力扩散角进行设计，确保超出基础底面边缘一定距离。要注意控制好垫层厚度，应当大于基底宽度0.25%。

在实际施工操作中，可以运用排水砂垫层法，该方法主要就是在基础底部表面铺设一层砂层，借此形成一个排水面，利用此种砂垫层，可以起到排水通畅的作用，与此同时，也可以很好地起到降低沉降量、防止冻胀的作用。需要注意的是，施工建设过程中，应当选用具有较好渗水性的材料，正常情况下，应当控制好砂垫层平均厚度达到0.8m，此外，为了保证渗出的水不进入地基，应当在砂垫层面下填一层黏性土进行预防，渗排水设施建设也是必要步骤，借此保证砂垫层排出水可以顺利排出。

3.3 硅化加固法

在水利工程施工建设中，还可以利用硅化加固法处理软土地基。在实际应用中，需要达到一定压力条件要求，利用带孔的金属灌注管，将硅酸钠溶液注入土中。这种方法可以使得增加土壤颗粒表层活化的胶凝物质，在颗粒间建立紧密联系，所以，可以起到抑制地基变形的效果，进而增加土地强度，有助于强化软土地基强度。

3.4 添加剂法

添加剂法，顾名思义，就是在软土地基中增加添加剂，比如生石灰、水泥等添加剂，借助这些添加剂用于改变土壤成分，从而优化土壤结构。在实际应用中使用此种方法，可以很好地增强土壤强度，进而提高软土地基的坚固性、稳定性。需要注意的是，施工人员使用添加剂法时，要把控好量，这就需要结合土壤情况，合理调节添加剂比例，保证土壤水分达到平衡。

3.5 加筋土法

在处理软土地过程中应用加筋土法，主要方法就是在软土地基土层中预埋抗拉能力很强的拉筋，原理就是借助土颗粒位移和拉筋产生的摩擦力作用，使得软土和加筋材料组合成一个整体，从而降低整体变形量，进一步提升软土地基整体稳定性。

3.6 预压法

所谓的预压法，主要指的就是预先施加一定静荷载，初步模拟出工程的地基，完成地基土压密施工后再卸除荷载的方法，此种操作可以一定程度上减少构造物建成后的沉降量，进而更好地提高软弱地基承载力。在实际施工建设中，需要施工人员对软土地基进行预先加压，先处理好大部分的沉降情况，此过程可以提高一定地基强度。例如，真空预压，其主要作用原理是利用大气压这一预压荷载，将地基土中的空气抽出，促使土中形成一定真空度，利用这种差值抽出土中一部分水，进而起到加固地基的作用。

3.7 灌浆法

除上述几种方法之外，在水利施工中软土地基处理中，还可以利用灌浆法，该方法主要作用原理就是借助注浆管，运用填充、渗透、挤密等方法，向地层中注入浆液，利用浆液排走土体颗粒间、岩石裂隙中的水气，等待土层硬化后形成一种具有防水性能的结石体，这种结石体化学稳定性良好，可以起到控制地基沉陷的作用，进而发挥增强地基承载力的作用。进一步细分灌浆法，可以划分为：电动化学灌浆、充填灌浆、挤密灌浆，此外，还有渗透灌浆、劈裂灌浆。施工人员在实际应用灌浆法处理软土地基过程中，要注意浆液注入均匀性，这种方法非常适用于水分含量过高的软土地基，可以起到加强地基承载力的效果，同时还可以发挥堵漏、防渗水作用[3]。

4 软土地基基础上水利施工需要注意的事项

4.1 做好施工实地勘察

水利施工中对于软土地基的处理，首要任务就是做好施工前期勘察，勘察人员应当全面调查、记录好施工现场的水利工程实况、水文地质情况、地形地貌等内容。需要对勘察后的数据进行分析，而后合理制定相应的地基处理方案，做到凡事有规划、有计划，为后续施工建设提供可靠参考，进而更好的保障地基处理效果。

4.2 合理利用实验数据

在实际施工中，为了切实保证工程施工整体质量 最大程度上规避地基施工质量问题，有必要开展地基实验，参考实验数据综合考量地基处理方法，进而有效提升软土地基处理质量。通过充分发挥实验数据利用价值，可以很好地减少水利工程后续使用过程中发生的质量问题，提前发现并解决工程施工中出现的不稳定因素，最终使得水利工程可以延长使用寿命。

4.3 综合考量软土地基承载力

由上文分析的众多软土地基处理方法看，施工人员需要先了解并掌握地基处理过程中容易出现的影响因素，特别是软土地基的水平剪切力、土壤热化、自身承载能力等。综合考量这些因素后，才可以更好地获取地基处理最为适宜的方法，从而保障软土地基处理效果。

4.4 加强控制深层搅拌桩

在实际开展软土地基处理施工过程中，施工人员必须注重深层搅拌桩的处理，由于这一操作容易受到气候环境影响，导致工程施工效率、质量得不到保障。因此，工作人员应当选择适宜的气候环境进行施工，最好不要在冬季等恶劣环境下施工，避免因为自然环境而影响地基处理整体效果。

4.5 加强施工操作的规范性

事实上，在水利工程施工中对于软土地基的处理，容易受到多方面的因素影响，比如人为因素。应当制定明确、具体的制度、操作规范，确保施工人员的操作行为符合施工需求，尽量避免因为人员操作不当而导致质量问题。此外，在具体施工过程中，管理人员还要指导、规范施工人员充分发挥各种地基处理方法的作用，保证软土地基得到有效处理[4]。

5 结束语

总而言之，在水利工程项目施工建设中，对于强度低、压缩性高的软土地基，应当提高重视度，在施工前，实地考察了解施工现场的软土地基情况，而后选择适宜的处理方法，使得软土地基得到妥善处理。比如换填垫层法、灌浆法、预压法、加筋土法、硅化加固法、换填法等，提升软土地基承载力，加强土层周围结构强度，进而保证软土地基上方可以正常施工，进而提升整个水利工程施工质量，确保施工安全性，保障施工企业以及施工人员的生命财产安全。