浅谈水利工程施工中的软土地基处理技术

何丽丽

天津市水利勘测设计院 天津 300204 摘要：在水利工程建设过程中，软土地基是一种非常常见的地层状况，如果没有提前采取有效的处理措施，改善软土地基的状况，很有可能会导致水利工程主体结构出现沉降的问题，影响水利工程的建设质量和使用寿命，通过相关的研究表明，目前在水利工程施工过程中已经积累了非常多的软土地基处理技术，因此在本文中就针对软土地基处理技术的措施进行探讨和分析。

关键词：水利工程；软土地基；处理技术

1软土地基的危害性

一般而言，在开展水利工程项目施工工作前，相关施工工作人员必须强化对软土地基土质的科学周密勘查和信息资料的收集，在明确软土地基对建筑物不良影响的基础上，根据软土地基实际土质的理化性质选择针对性较强得适宜的软土地基施工技术和处理手段，提升整个水利工程软土地基的承载力和结构稳定性。由于软土地基主要由粘土、砂土、粉土等颗粒粒径较大的、孔隙率较大和透水性较差的有机质土构成。与其他硬质地基相比，软土地基的危害主要包括以下五大方面：首先，软土地基具有强烈的触变性，着重表现在软土地基并不能承受较大的重量，其破坏前的整体固态形象在接触较大荷载后，整个软土地基会在较短时间内直接转变为流动状态。其次，软土地基的实际透水性较差，因此，在水利工程的实际施工过程中，必须采用科学高效的排水固结方法保障整个工程项目的施工安全。再者，软土地基的压缩性较高，软土地基的实际沉降程度与其接受的压缩系数成正比例关系，当软土地基受到一定数额的垂直压力时，整个软土地基后续的压缩变形影响会呈倍数级增大，进而发生土质变形，使建立在软土地基上的工程主体发生不均匀沉降和结构破坏，最后，软土地基的不均匀性较大。以颗粒构成的软土地基土质密度存在较大差别，而不同颗粒的软土地基承受能力的不同，又使其在不均沉降过程中出现较大的不均匀特性，展现在水利工程项目上，就会使工程结构物出现不同程度的裂缝，甚至引起工程结构物主体破坏。最后，软土地基的实际沉降速度较快。软土地基在承受较大的工程荷载时，沉降速度增幅会越来越大。

2软土地基的特征

2.1透水性较差

软土地基最为显著的特点就是透水性比较差，所以在正式开始施工之前，应根据软土地基的实际状况做好排水工作，切实提高软土地基的稳定性和安全性。在进行排水处理的时候，需要投入大量的人力和物力资源，很有可能会延长水利工程建设周期。

2.2压缩性较高

一般来说软土地基的土体比较松散，不具备稳定性，所以软土地基具有很高的压缩性，其土质强度也会极大的降低，所以，在水利工程建设过程中，如果没有采取有效的措施对软土地基进行处理，很有可能会影响地基结构的承载能力，甚至会出现坍塌的现象。

2.3沉降速度较快

软土地基的密度较低，而且其强度较小，这也在一定程度上加大了水利工程建设的难度，增加了工程量。由于其强度较小，软土地基的下沉速度非常快，其承载能力越小，地基的下沉速度也将会越快。

2.4结构不够均匀

软土地基中土壤结构的强度和密度较小，是导致结构不均匀的主要原因。在水利工程施工过程中，由于地基的承载能力有限，非常容易出现凹陷或者损坏的现象。

3几种软土地基处理技术

3.1强夯施工技术

强夯法指的是为提高软弱地基的承载力，将十几吨至上百吨的重锤，从几米至几十米的高处自由落下，依靠强大的夯击能夯实土层,使土产生强制压密而减少其压缩性，提高强度。精确放样后，强夯机就位，夯锤对准夯点位置，当夯锤即将提升到预定高度时，稍停一下，使锤不摆动，然后继续提升，直至脱钩落下。在规定的各遍夯击间隔时间后，按上述步骤完成全部夯击遍数，同时测量并记录最后2击的平均夯沉量及地面变形情况。

达到规定的夯击遍数后，最后2击的相对平均夯沉量小于100mm。达到设计要求后，用推土机将夯坑推平，最后采用振动碾碾压表层松土，直到表面平整、稳定，无明显轨迹为止，然后测量夯后场地高程。夯坑和夯击的场地如果造成积水现象，及时采取排水措施，并将积水地段晾晒，以免继续施工形成弹簧土。

3.2原土翻夯施工技术

原土夯实是指对软土地基进行人工夯实或机械夯实，其目的是加强自然土层的承载力，保证上部结构的稳定性。为保证施工质量，在具体开展基础开挖过程中，需要按照从上到下的顺序，对各部分土质结构展开检查，明确地基地质条件，进而确定地基含水率等情况，科学完成后续设计。在施工时，需要按照施工规范，由下到上分层展开夯填施工，并要逐层验收，直至施工质量达到相应标准之后，才可开展下一层施工。

在此过程中，湿陷性黄土雨季含水量控制是整体技术应用关键，也是地基处理重点。黄土湿陷性和黄土含水量有着直接关联，会受到水文以及降雨等因素影响。雨季降水量明显增加，土地内含水量也会随之上升，湿陷性黄土变形问题会显得更加严重。在对该问题实施处理时，可按照湿陷等级、湿陷厚度等采取相应的措施，进而高质量完成地基处理任务。

3.3换填管理法

换填管理法是比较常见的软土地基处理方法，能够有效提高软土地基的稳定性和承载力。这一处理方法是将原有的软土基础进行清除，换填为符合施工标准的土质，并进行夯实工作。实际施工过程中一般可采用碎石或是砂卵石等有着低压缩性特点的建筑材料进行换填，并通过不断地加固使得填充材料与土层融合。相较于其他处理技术，这种处理方法不但周期短、见效快，还有操作简单、成本较低的优点。

3.4桩基法

对于软土量巨大、软土层较厚的软土地基，很难进行全面的换填或是固化处理，这时可以采用桩基法。早期的桩基法常采用木桩或砂石预制桩，而现在一般采用钢筋混凝土预制桩。施工的过程中，使用人工或是运用机械对软土层打孔，然后将混凝土注入孔洞内，通过混凝土的固化使桩基周围的软土性质随之变化，形成强度相对更高、更加稳定的复合型地基，减少了沉降和坍塌现象的可能发生。桩基法的施工难度较小，投资也比较低，被广泛应用在水利工程施工中。

3.5排水固结法

排水固结法指通过排水设施排除掉软土地基中的多余水分，使软土地基孔隙比减小、强度与固结能力得到提高，从而增强软土地基的整体稳定性。软土地基排水固结主要有两种排水方式，一种是通过砂井或水管来排水，方法是在地基中设置砂井或水管等竖向排水体，然后根据建筑物本身的重量进行加载，使孔隙水排出、地基固结;另一种方式是堆载预压排水，方法是建筑物施工前，提前在软土地基上进行加载预压，其压力超过要求的承载额度，从而排出软土中的孔隙水，使软土地基在施工之前提前沉降与固结。排水固结法可以有效地解决施工后软土地基的沉降问题，被运用来处理饱和与软弱的软土地基，但并不适合用于渗透性极低的泥炭土地基。

结语

近年来，我国水利工程行业在不断地发展，软土地基处理技术也得以不断创新和进步，新型加固材料不断被研发与投产，这给软土地基的处理提供了有利的外部条件。在水利工程的施工过程中，需要根据实际情况选择适合的软土地基处理技术，才能在保证施工质量的同时，有效解决软土地基导致的问题，避免施工进度发生延误。

参考文献

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