浅析水利工程施工中淤泥软土地基的处理

赵培宽

(吕梁市水利工程建筑总队,山西 吕梁 033000)

随着我国水利工程建设速度的加快，大量的水利工程投入建设。由于水利工程大多都是在河流、湖泊或者是滨海等地区进行，因此地质环境相对比较复杂，这给水利工程的地基建设工作带来了严峻的挑战，其中淤泥软土地基在水利工程建设过程当中最为普遍，应该对其进行有效的处理，使其能够满足水利工程建设的相关标准，为水利工程的建设打下坚实的基础。文章对水利工程施工中淤泥软土地基的处理进行了相关的探讨。

1 淤泥软土特性

在长期的水流浸泡下，形成的淤泥土中往往含有较高的腐殖质，外观呈深灰色或者暗绿色，具有较高的含水量，甚至高达百分之七十以上。淤泥土具有较高的压缩性、不容易透水且强度不高。在这种土质上建立的地基往往不能够承受上部建筑带来的压力，容易发生变形，甚至出现不均匀沉降，最终导致上部的水利工程建筑物发生裂缝。由于淤泥软土的性质，必须对其采取相应的措施来进行改造，使其能够满足水利工程建设的相关的标准，为水利工程建设打下坚实的基础。

2 淤泥软土地基的处理

鉴于淤泥软土地基承载力低，压缩性大，透水性差，不易满足水工建筑物地基设计要求，故需进行处理。

2.1 桩基法

当淤土层较厚，难以大面积进行深处理时，可采用打桩的办法进行加固处理。桩基础技术多种多样，早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩，目前很少使用。一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全，设备陈旧，技术落后，存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题；二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基时，由于存在工期长、工后变形大等问题，己不再用作对变形有要求的建筑地基处理；三是民用建筑已禁用木桩基础。在水利工程中，淤泥土层较厚的地基处理时可以采用灌注桩，其特点是施工工艺简单、成本低、平面布置灵活，但整体性较差，在地下水位较高地区不能单独起到挡水作用，采用水下浇筑混凝土，混凝土强度等级不宜低于C20，水泥常用强度等级32.5MPa普通硅酸盐水泥，粗骨料粒径不应大于40mm，钻孔灌注桩施工时无振动、无挤土、噪声小，适合在城市建筑密集地区使用。

2.2 换填法

换填法是浅层处理地基的方法，当淤土层厚度较薄、面积较小时，可采用砂壤土、灰土、粗砂、水泥土、粘土进行换填，鉴于换砂不利于防渗，不宜用于水利防护工程中。而在换填工程量少时可选用水泥土换填，其特点是易使软弱地基满足其承载力范围，从而达到强度要求，但施工成本较高，其水泥含量必须达总量12%以上。采用水泥土换填，其效果较好，但施工时要注意换填料摊铺分层厚度均匀，分摊施工时搭按部分要碾压密实，水泥与土之间要搅拌均匀，保证换填料质量。

2.3 预压砂井法

预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟或其它水平排水体和竖直方向的排水砂井或塑料排水板；加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。当堆载预压和真空预压联合使用时又称真空联合堆载预压法。基本做法如下：先将等加固范围内的植被和表土清除，上铺砂垫层；然后垂直下插塑料排水板，砂垫层中横向布置排水管，用以改善加固地基的排水条件；再在砂垫层上铺设密封膜，用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至80kpa以上。该方法往往加固时间过长，抽真空处理范围有限，适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理。

2.4 排水固结法

排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题的有效措施，由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体，利用地基本身的透水性由排水体集中排水的结构体系。下面介绍效益较高的塑料水板处理淤泥软基方法。插入软基排水板，当填筑基础及上部建筑物时，荷载作用软基，地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内，由砂层向两侧排出，从而提高基底承载力，塑料排水板要在砂垫层完成后施工，由测量人员测量出需处理范围，标出每根排水板具体位置，插板机对中调平，把排水板在钻头安放好，开动打桩机锤打钻杆，将地面上塑料排水板截断，并留有一定富余长度，在塑料排水板四周填砂后即完成本次施工。

2.5 加筋法

加筋土是将抗拉能力很强的土工合成材料埋置于土层中，利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力，使土与加筋材料形成整体，减少整体变形和增强整体稳定。湖南省沅陵县落坪滑坡治理工程采用打设塑料排水板，以加速淤泥层排水固结，提高地基强度，又采用砂垫层中铺设土工织物，由于水土工织物受拉作用，调整了基底应力分布，地基侧向位移和沉降却相应减少，地基稳定性就大大提高。

3 软土地基施工的质量控制

3.1 为了规范水利工程建设和施工，国家颁布了一系列的管理条例和相关的标准，这要求在水利工程建设过程当中，各个施工环节和施工阶段都应该严格按照水利相应的国家规定来进行，每个施工阶段完成之后应该进行相应的检查，确保该施工环节没有存在相应的问题，然后才可以进行下一个施工阶段。在淤泥软土地基的处理过程当中应该安排专门的技术人员进行相应的检查，发现问题及时的进行处理，防止问题变大。

3.2 在水利工程淤泥软土地基处理过程当中应该推行严格的项目法人制度，从而确保地基改造工程的质量。在市场经济规律的作用之下，建立与之相适应的工程项目法人制度能够有效地使地基建设的责任落实到实处，从而确保淤泥软土地基的改造工程能够高质量的完成。在进行招标和投标的过程当中应该建立健全相应的审核制度，对施工企业的资质进行严格的审查，只有具备相应水利工程施工资格的企业才能够进入到招标过程当中，这样可以初步保证水利工程中软土地基能够得到有效的处理，最终确保工程的质量。

3.3 建立健全相应的质量监督机制，在淤泥软土地基的改造过程当中应该做到事前、事中和事后的控制。在进行地基改造之前要进行详细的实地考察，了解施工现场的地质情况，制定专业的地基改造方案，确定参加施工的工程技术人员。在施工过程当中要进行严格的质量控制，安排专门的技术人员进行检查，及时的发现问题、解决问题，确保施工质量。在淤泥软土地基改造完成之后，要组织专门的技术人员对地基进行专门的验收，只有符合国家相关的建设标准之后才能够通过。只有通过对水利工程淤泥软土地基的事前、事中和事后整个过程进行相关的控制，才能够确保水利工程地基符合相应的标准，为水利工程的建设打下坚实的基础。

4 结语

随着水利工程建设速度的加快，在水利工程建设过程当中遇到淤泥软土地基十分的普遍。水利工程设计人员应该根据水利工程实际的情况选择相应的地基改造方法，确保地基能够满足水利工程建设的相关的要求，只有做好这个工作才能够进行水利工程的下个施工环节，否则水利工程建设就无从谈起。广大设计人员在设计和施工的过程中要不断的总结经验，做好淤泥软土地基的改造工作。

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