基于水利工程的软土地基处理工艺分析

摘要：近年来，我国的水利工程事业发展迅速。水利工程是一个系统性和综合性都比较强的工程，它包括的东西很多。水利工程对于土地的地基建设比较重要，针对于不同的地基，应开发出相应的技术。其中，以软土地基为基础开发出的新型技术，为我国的水利工程建设起到了重要作用。文章主要对水利工程中软土地基的处理技术进行了相关的分析和研究。

关键词：水利工程；软土地基；处理工艺；地基建设

中图分类号：TV523 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）30-0079-02

地基建设一直都是水利工程建设中比较重要的内容。它是建设水利工程时的基础，没有它就无法开展后续工作。所以，当我们在开展每项水利工程时，都要先进行相应的实地考察研究地基，用科学的方法测出地基的类型，然后实施对应的方案和措施。在对软土地基的勘察中，我们需要解决的问题有很多。这其中我们需要重点考虑它的承载能力，如果没有考虑到的话，那么后果将是不堪设想的。软土地基的结构一般都比较复杂，这样就造成了无法对其进行施工。所以，我们就需要去不断分析和研究，从中找到解决的办法。提高软土地基的稳定性，用科学的方法进行施工，确保工程的顺利进行。

1 软土地基的概念

顾名思义，软土地基就是由软土构成的地基，其土壤成分相对于其他土的土壤性质比较软一些。主要成分有淤泥质的粉土和黏土、含有颗粒的松软土、泥炭、松散的沙质土和有着较大缝隙的有机土等。这些物质融合在一起，就组成了软土。其中，每种物质成分都有各自的特性。不是水分过多，就是质地疏松、压缩性强大，不过却不能经受大的压力。软土质将这些特点集中于一身，形成了其独有的特点，包括强度低、压缩高、透水差、沉降快和成分分布不均等。

1.1 强度比较低

因为软土的特殊性质所导致，软土的结构质地疏松，经受不了大强度的压力，很容易在受到大强度的压力之下，突然造成地面崩塌的现象，引起人员的受伤以及设施的损坏，从而直接导致了水利工程施工的进度。所以，如何解决这方面的问题，是决定工程能否在软土地基上开展作业的重要因素。

1.2 透水性比较差

由于软土之中含有太多阻碍水分的淤泥黏性土质成分，所以其在透水性上，有待改善。工程在施工时会使用大量的水，这些软土中的淤泥土质会直接导致水分无法正常渗漏排除，就会造成严重的积水问题，从而影响整个工程的进度。此项问题可以通过排水固结法来解决。

1.3 压缩力度过高

这种问题主要是由于软土中的颗粒较大的松软土和缝隙较大的有机土造成的，使得土地的强度比较低，能够很容易地对其进行压缩，在工程实施中，工程量在不断加大，对于地基的压力也会逐渐增加。这对于压缩性高的地基，就会很危险，随时都有塌陷的可能。针对软土地基，经过科学的论证研究，当单位面积的压力超过0.1MPa时，就会发生塌陷。所以，我们要尽快找到解决的办法，防止由于地面塌陷而给工程在实施中带来的危险和损失。

1.4 地基容易沉降

同样，由于上面所说的高压缩的特质，很容易使软土地基发生沉降问题。这种问题不同于地面的突然塌陷，它是一种缓慢的特征，随着工程进度的推进、工程质量的加大，而使地面的高度越来越低、慢慢下降，导致最后的工程效益和预期想象的不同。

1.5 土质分布不均

我们知道，软土的组成成分比较多，性质多样，但是这样的多样性，并没有很好地融合在一起，形成更好的特性。不同成分的土质在硬度、强度和密度上的不同，导致了彼此相互排斥、分布不均，使得每一部分的地基在受力上都不同，这样就很容易引起建筑的崩塌。

2 水利施工中软土地基的处理方法

2.1 置换法

这种方法就是将软土地基中达不到工程强度标准的土壤，用高强度的土壤换掉，是一种比较费时费力的方法。而且此方法的施工成本还比较高，所以就不太适合进行大范围的操作。在施工中，只是起到一个辅助的作用。

2.2 排水砂垫层法

这种方法的具体做法就是将富含大量水分的淤泥质的黏土和粉土等土质，通过对其中水分的排泄，来达到增加土质强度的目的，这种方法经常被使用，能够缓解土质的压缩性，具体的方法就是在软土地基的底部放上一层高渗水的砂垫层，然后利用其将软土层中的水给挤压出来，从而加强软土地基的结构强度。在此之中，还需要做好排水工作，以便能够将渗出来的水排出去。

2.3 化学固结法

这种是针对于常规的方法没有效果后应运而生的一种方法。化学固结法是利用化学材料，对软土地基进行相应的填充，由此来改造和加强软土地基的强度，有减缓软土地基压缩性和提高承载能力的效果。是一种科学性的技术运用，主要的方法包括灌浆法和人工材料加固法以及硅化加固法和深层搅拌法。

2.3.1 灌浆法。这种方法主要是指根据气压和电化学原理，利用石灰石等化学方面的材料，来对软土地基进行相应的填充，由此实现对软土地基中的淤泥质黏土和粉土的加固作用，从而确保软土地基能够承受施工中的巨大压力。

2.3.2 硅化加固法。此方法也是利用化学材料来对软土地基进行的填充，使用硅酸钠和氯化钙等相关化学元素形成的胶状的凝聚物，来对软土地基中的缝隙进行黏合，使其组织紧密，从而加强软土地基的强度和硬度，满足工程建筑需要。

2.3.3 深层搅拌法。这种方法和灌浆法比较像，都是将水泥等物质，经过深层搅拌机的搅拌，使其与软土中的组织紧密结合，保证两者的均匀，等到水泥干了之后，就能够很好地提升软土地基的硬度和强度。这种变化是质的飞跃。通常，这种方法被应用于柏油马路中的比较多。

2.3.4 人工合成材料加固法。在水利工程的软土地基中，如果将高强度、高硬度的人工性的合成材料与软土结合，放置在其中的话，那么其强度和韧性会比之前的那些方法更加有效。高强度、高韧性的材料在与软土接触后，其中的高压产生的高摩擦会使两者紧密结合。同时，它也能够很好地保证软土地基的稳定性。在软土地基发生沉降时，其中的高韧性材料会断裂，从而减缓其沉降，减少沉降的面积范围。

2.4 物理旋喷法

所谓的物理旋喷法就是用碰头深入地下，进入软土地基的组织底部，利用高速旋转的喷头，将适当浓度的混合加固物质喷洒在软土中。这也是软土地基加固法中比较常用的方法，其可以有效地提高软土的硬度，很好地防止软土地基的横向移动，从而加强其土质的强度。

3 结语

水利工程中软土地基问题有很多，其处理方法也有很多，我们需要做的就是根据不同的问题，去找到不同的解决办法。从实际情况出发，对于软土问题进行具体分析，在考虑到水利工程的工程质量和经济效益的前提下，运用合理的方法解决对应的问题，我们还要不断学习、不断创新，努力改善软土地基的处理技术和工艺，不断完善软土地基的体系建设。

参考文献

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作者简介：刘石磊（1977-），男，河南开封人，开封市城区水利局助理工程师，研究方向：水利水电工程。endprint