水利施工中软土地基处理的方法

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江苏省淮安市水利勘测设计研究院有限公司 江苏省淮安市 223003

摘要：水利工程的地基建设是至关重要的，地基的处理是整个工程的基础环节，尤其是软土地基的处理，在软土地基上施工难度是非常大的，直接决定着水利工程的工程质量、安全性能，以及水利工程的使用寿命。

关键词：水利工程；软土地基；处理措施

水利工程的地基建设中，对软土地基的处理，直接关系到水利工程的施工質量。对软土地基的处理，首先应掌握其特点，软土地基含水量高、土质松软、土质空隙大，导致软土地基压缩性高、强度低，特别容易压缩变形，很难凝固，难以承担水利工程带来的巨大压力，容易造成倒塌、沉降以及变形、溃坝等现象的发生，而且软土地基难以保持建筑物的平衡，直接影响其使用寿命。因此，水利工程软土地基处理工作，首先应对施工现场进行勘察和分析研究，掌握其特点及实际情况，制定科学的处理方案，采用科学施工技术，增强软土地基稳定性，提升地基质量，保障水利工程的质量。

1 软土地基的特点

水利工程在软土地基上施工是在所难免的，软土较常出现的地区是施工比较集中的地区，为确保水利工程的施工质量，必须掌握软土地基的特点。所谓软土地基，是指由软土构成的地基，其主要土壤成分有淤泥质粘性土、泥炭、淤泥质粉土，含大量颗粒的松软土，松软的砂质土，空隙大的有机质土，这些土质含水量高、土质疏松、压缩性高、强度低、承载力弱。软土地基含水量高，气候炎热时水分会大面积蒸发，导致地基质地疏松；软土地基空隙大，导致承受力弱易变形，为此在软土土质上施工难度非常大，直接关系着水利工程的施工质量及施工进度。总而言之，软土地基特性，总结为强度低、透水低、压缩高、沉降快、不均匀等特性。第一，强度低，软土地基强度低对水利工程造成的影响，由于软土地基基本上由软土构成，软土松软导致地基的强度低，水利工程施工过程中，容易出现坍塌现象；第二，透水低，淤泥质粘性土构成的软土地基透水性非常的低，水利工程施工过程中，大面积水分难以排出，若要确保地基的安全性，必须采用排水固结法对淤泥质粘性土质进行处理，增强其稳定性；第三，压缩高，软土地基的低强度导致压缩性高，随着水利工程进度的加快，工程总体质量不断增大，软土地基出现坍塌的可能性也逐渐增大，每当单位面积压力超过0.1MPa，软土地基就会出现沉陷现象；第四，不均匀，由于软土地基主要土壤成分是软土，而构成软土的土质多样化，土质不同其强度、硬度、密度均不同，致使软土地基承受压力的差异，容易发生崩裂、坍塌现象。

2 水利施工中软土地基处理方法

2.1 换填管理法

换填管理法即换土法，是处理软土地基最常用且最简单直接的方法，而且效果较理想。换土法施工原理是将软土地基软土土质换成符合施工要求的土质，改变土质特性，以此满足水利工程地基质量的要求。采用换填管理法时，首先将不符合地基设计要求的软土质挖出，依据水利工程质量等级要求，选择填入符合要求的土质，并进行夯实，换填的土质可以采用水泥、灰土、碎石、鹅卵石、粗砂等成分。为提高地基承载能力，增强稳固性，将填充地基分层填充，一般第一层用碎石和矿渣做垫层，由于碎石和矿渣的缝隙和强度都比较高，所以能够增强地基透水性，提高地基强度，以此保障地基的施工质量；第二层一般采用灰土和素土做垫层，这个垫层在平衡桩体和桩间土在荷载情况下，起着共同承担荷载的作用，保证了地基的平衡受力，增强其稳定性；第三层一般为砂和砂垫层，这个垫层有利于淤泥土质排出水和气体，加强土质固结性，提高承载力。采用换土法的前提，根据周边环境的具体情况，在选择填充土质时尽量就地取材，以此节约成本，选择适当换土法，确保软土地基处理工作的顺利进行。如图一，

2.2 排水砂垫层法

含水量是软土地基的主要特性，对软土地基的排水处理，主要采用的是排水砂垫层法。淤泥质粘性土、泥炭、淤泥质粉土等土质通常含水量高，针对其特性采用相对应的排水砂垫层法，以此增强其土质强度，降低土质压缩性，满足水利工程地基设计需求。在具体的施工过程中，一般情况会在软土地基底部填入砂垫层，因为砂垫层具有高渗水性能，随着施工进程的加快，含水量大的软土层受力不断加大，水分可以通过砂垫层排出，起到加固软土地基的作用，增强地基强度。同时，为阻止地下水反渗，要在砂垫层上面铺设隔水性能强的粘土层。砂垫层材料的选择，一般首选为强度和缝隙都比较高的透水材料，即鹅卵石和粗砂，即保障透水又增强其强度。在砂垫层填充过程中，地基基坑的固定工作必须要做好，铺设地基底部的砂垫层材料，必须搅拌均匀并夯实、夯平。同时，做引水槽用于地基底部的排水，防止倒流，提升排水固结速度。

图一

2.3 化学固结法

在常用的软土地基处理方法达不到理想目标时，就需要采用化学固结法，化学固结法指的是利用化学材料对软土地基进行改造和填充的处理方法。一般情况比较常采用的有人工材料加筋加固法、硅化加固法等方式。首先，人工合成材料加筋加固法，通常情况下人工合成材料的强度和韧性都是极高的，将这种高强度、高韧性材料填入软土中，高压产生的高摩擦，会让软土和人工合成材料很好的结合起来，很大程度上提高了软土土质的强度和韧性，对软土地基起到加固、防止变形的作用，同时起到分散压力的作用，平衡地基的整体承载力度。其次，硅化加固法指的是将硅酸钠和氯化钙利用注浆管，分别注入软土层，由于注浆管侧壁有较多的网状孔眼，硅酸钠和氯化钙透过并渗入软土层混合后，发生化学反应，产生胶状凝聚物，这种胶状凝聚物有黏合软土组织的作用，从而起到加固软土地基的作用，以确保水利工程地基设计的质量。

结语

综上所述，水利施工中软土地基处理方法有很多，但在具体的施工过程中，必须根据施工地区的实际情况和土质情况，来选择处理方法，保障软土地基处理的质量以及处理方法的科学性。软土地基处理方法的选择，需要充分考虑经济效益，争取找到最合理的处理方法，来确保水利施工工程的质量。

参考文献：

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