水利工程施工软土地基处理技术陈德永

陈德永

摘要：在水利工程施工过程中，经常会遇到软土地基，这是一个难以处理的工程问题，应引起建设单位和施工单位的足够重视。软土地基含水量高，软土土质疏松，在水利建设过程中需要对软土层加以压缩，由于水利工程建设工地环境潮湿，处理软土易增加工程成本；但若不对土地进行处理，则很容易产生水利工程坍塌等安全生产事故。因此，本文对软土地基的危害及处理技术进行阐述，以供施工方参考。

关键词：水利工程；施工阶段；软土地基；处理技术

水利工程是一项基础性的社会工程，其在建设区域方面具有一定的特点，通常来说，水利工程都处于河、海等湿度较大的区域，而这一特点也直接决定了其地基构成以软土地基为主。因此从很大意义上来说，处理好软土地基问题，就可以为水利工程的整体质量提供保障，如果处理技术不当，则会使得软土地基的危害性展现出来，造成极其恶劣的消极影响。

1软土地基的含义

软土地基含有大量水分尧空隙多，具有凝固性差尧不稳定等特点，施工中遇到这种地基对施工进度及质量有极大的影响。如果地基承受负荷超过其极限值，就会对局部地面产生破坏力，严重的会引起地面下降。总结其含义是主要由淤泥和一些类似淤泥的软土组合而成的地基。

2软土地基的特点和危害

如果不对软土地基采用一定处理技术，势必会对水利工程质量产生损害作用。软土地基具有触变性，日常施工状态下处于固体状态，一旦荷载超过负荷时，会由固态变成液态；此外，软土地基受力不均匀，在工程施工中容易产生裂缝；随着施工进度的有序推进，地基承受的重量逐渐加大，当超过最大限值时，会出现地面下降的现象，负荷越大下沉速度越快，而且下沉持续时间较长，有的长达数十年。软土地基具有渗透性，主要与组成物质有关，如大量水滞留在地基，水引起泥土溶化成泥浆，泥浆导致软土地基水中排出更加困难，加大了施工难度，如果在施工中不进行合适的处理，工程项目建设会存在较大的安全隐患。

3水利工程施工中软土地基的处理技术

3.1换填法

对于水利工程建设的软土地基处理来说，在处理过程中需要使用不同的处理技术，其中主要的处理技术之一就是换填法。换填法是软土地基处理过程中非常常见的一种方法，其主要的流程就是将软土地集中不合适的土壤挖掘出来，然后换填为合适的土壤，从而使得软土地基的处理能够满足水利工程建设的需求。在换填的过程中为了保证换填效果的稳定性，要对换填的土壤分层填充，并且要对填充的土壤进行压实。一般来说，填充的第一层主要是碎石和粗砂，这样不仅仅能够保障地基的稳定性，也有利于土地的渗水性；填充的第二层一般是土层，这样能够嗯好的保证地基的稳定性，并且提高地基的抗压能力；填充的第三层一般是砂垫层，主要是通过砂垫层来进一步提高地基的承受力，使得地基更加的抗载。因此，换填法成为软土地基处理过程中的常用方法。

3.2排水固结法

排水固结法是立足于软土地基透水性的处理技术，对于缓解软土地基的沉降状况、提高软土地基的稳定性具有重要作用。排水固结施工需要依托于一个稳定运转的基本系统，系统主要划分为加压系统、排水系统两个部分，是充分利用软土地基透水性的现实手段。真空预压重点在于使得软土地基中形成一种真空状态，提高地基的稳定程度，主要是通过铺设砂垫层、埋设垂直排水管道、使用膜封闭、埋设吸水管道、使用装置抽取空气一系列复杂的作业操作来完成；降水预压方法则重点在于排除软土地基汇总的水分，降低软土沉降的程度；超载预压的阈值问题仍然亟待在实践中加以优化；联合加压法则是综合几类加压技术形成的处理方式。在实践过程中，需要依照工程的实际情况加以确定。

3.3水泥土搅拌桩

水泥土加固的技术机理在于水泥加固土的物理与化学反应过程，它与混凝土的硬化机理存在着一定的差异，混凝土硬化是水泥在填充料中发生的水化作用与水解，凝结速度相对较快。水泥加固土当中，水泥掺量有限，最多占据加固土的20%，水泥的水解和水化反应也围绕一定活性的介质内进行，其强度增长的过程要比混凝土更加缓慢。当前水泥土搅拌桩常见的布桩形式包括格构式与柱状。以格构式搅拌桩为例，一般在软土地基与粉砂中的效果较好。由于软土地基沉降一般是由于软土侧向变形而导致，有相关研究表明在软土地基中采用悬浮搅拌桩，软土侧向变形可以得到有效控制，减少软土层的沉降量。格构式布桩可以穿透软土层，将软土全部限制在基底范围之内。在实际施工当中还应该考虑到水泥土搅拌桩与其它管桩混合使用时的技术难点。建筑物地基反力差异较大，同一工程可能需要采取多种地基处理方案。为了保障不同建筑物相接处不产生沉降差，也应该在技术上进行优化。在建筑物地基应力相对较小的情况下，水泥土搅拌桩可以不设置褥垫层，对于土沉降计算参数的选择需结合实际工程状况决定，总体来看还应该全面地了解水泥土搅拌桩的质量，采用多种检测方法进行检测。

3.4灰土密桩法

该方法主要用于处理地下水位中含水量较高的黄土、杂填土等。一般该技术方案的处理深度较浅，处理深度宜为3~15m，过深则压实困难。通过在软土地基中填入灰土桩后，利用锤击将钢管打入土中侧向挤密土体形成桩孔，将管拔出后，在桩孔中分层回填2：8或3∶7灰土并夯实而成，与桩间土共同组成复合地基以承受上部荷载。可选用沉管（振动、锤击）、冲击或爆扩等方法进行成孔，成孔后将孔底夯实，然后用素土或灰土在最佳含水量状态下分层回填夯实。由于灰土质量轻，可以快速进入疏松土层，将其压入软土地基后，再与其它土层相接触后就可以弥补土层空隙，增强软土地基强度。但需要注意的是混合料需要搅拌均匀，并避免处理深度较深的软体地基，保障质量要求符合预期的地基强度数值。

3软土地基处理过程中应该注意的问题

软土地基作为不良地质类型，在施工过程中需要做好相应的准备工作，这样才能保证地基处理的有效科学。首先，工作人员在进行软土地基施工前，需要做好人员、材料、设备的配置情况，对常用的各项施工仪器进行精确地检验与维护保养，保证机械设备的安全性、功能性得到保障。与此同时，做好现场的清理工作，构建良好的施工环境，积极开展材料质量检查，保证施工材料的质量安全。其次，加强软土地基的勘察力度，在施工前做好地质勘查工作，对当前环境下软土地基分布、物理、工作性质等进行全面分析，找出适合实际情况的处理方法。另外，严格按照规定要求进行作业，针对不同类型的水利工程，质量标准要求也不尽相同，这就要求施工人员能够按照各种指标制定合理的施工方案，全面探索施工时间与软土地基加固时间，采用合理的处理方法，在规定的时间段内完成软基处理工作。

4结语

综上，水利工程的质量建设是施工过程中的核心，由于其地基以危害性较大的软土地基为主，因此在施工过程中必须对于软土地基的处理技术进行重点突破。施工单位应当始终坚持质量第一的原则，把握软土地基的基本特点，依照技术规范及现场施工过程中的实际，选择更加合理的软土地基处理技术，保障水利工程的稳定质量，为其充分发挥社会性职能打下基础。

参考文献：

[1]张陆明.水利工程项目施工中软土地基及强透水层处理措施[J].工程建设与设计，2019（01）：58-60.

[2]江锋.水利工程软土地基处理施工质量管理微探[J].建材与装饰，2018（48）：285-286.