浅析水利施工中软土地基施工技术

张薇　韩宇舟

摘 要：我国国土广袤，地质条件复杂。发达的河流水系和漫长的海岸线催生了大范围的软质土壤。而水利工程对于地基牢固程度的要求又使得水利工程地基处理成为影响工程质量和运行水平的重要因素。加强水利工程软土地基处理是我国水利工程施工企业长期研究的重要课题。文章介绍了软土地基的基本特性，分析了软土地基导致建筑物失稳的原因，讨论了水利工程施工中影响软土地基处理方法的选择因素，最后阐述了软土地基处理常见技术。希望能够给予我国水利工程技术人员一些启发与参考。

关键词：水利施工；软土地基；施工技术；探讨

1 软土地基的特性

软土一般分布在自然环境水源充沛地区，比如滨海地区、湖池沼泽地区、河流谷地、河滩沉积等地区，其常见形式是淤泥和淤泥质土。软土最主要的特点是软土内部含有大量的水分。由于这些水分的存在，使得软土颗粒间的空隙很大，土壤极易压缩，抗剪切能力很差，难以发生凝固。同时，由于软土土层结构复杂，而土层内部大量水分的存在，使得软土的透水能力明显不足。由于上述问题的存在，直接导致软土地基上不适合修建建筑物。具体来说，软土地基具有如下特性：一是土壤本身含水率极大。二是土壤空隙率高，压缩性能显著。三是大量水分的存在使得软土凝固时间长，扰动性大。四是外部水体在软土层中渗透困难。软土地基的这些特性，使得在软土地基上修建工程，特别是水利工程这种意义长远、规模庞大的土建工程难度极高。在水利工程施工过程中遇到了软土质地基，会大幅度延缓工程施工进度。软土土层中含有大量空隙，其中包含水分，一旦处于阳光下，很快就会因为水分蒸发而使得土质变得松软，失去地基的基本功能。这也是软土触变性和流变性强的重要原因。

所以在软土基地上施工建设，必须要对地基按照相关标准进行处理，达到规定指标后方可施工。首先要从施工实际出发，全面考虑施工过程及建筑投入使用后可能会遇到的问题，在此基础上，对施工现场软土地基的承载能力进行细致测算，确保结果准确，要把软土地基受力发生变形的因素纳入考量范围。最后，根据计算结果和工程设计要求选择适当的地基处理方案。

2 软土地基上建筑物失稳的原因分析

软土地基的土质松软，抗剪切能力差，在上面构建建筑物，极容易发生因为地基某处抗剪强度低于它所承受到的剪应力，导致建筑物整体失稳，进而导致建筑结构破坏现象的发生。产生这种情况的最常见原因是天气原因导致软土地基中水分含量增加或施工中某个细节破坏了地基原有平衡。因此，在软土地基上构建建筑物，必须进行地基处理，确保建筑平衡稳定。

3 水利工程中软土地基处理技术选择的影响因素

3.1 工程的具体要求和质量标准

在选择使用哪一种软土地基处理技术时，首先要考虑的因素是工程的设计要求和质量标准。不同用途和建设等级的水利工程，其质量标准和设计要求也不一样。比如说国家级的水利工程和乡镇农村水利工程在用途和建设质量标准上就存在着较大的差异。处理软土地基，不能单纯考虑处理后的地基质量水平，还要综合考虑施工成本的影响，要根据工程具体质量要求来确定软土地基处理后要达到的质量目标，进而确定使用哪一种处理方法。要在保障工程质量的基础上，尽量降低工程造价，争取更大的经济效益，这样才能符合市场规律，实现施工企业的可持续发展。

3.2 施工时间限制

在考虑选择哪一种软土地基处理技术时，工程建设周期也是一个非常重要的影响因素。每个水利工程都因为自然条件、工程用途或其他原因而有着明确的工期限制，施工单位要尽可能地在工期时限内完成必须的工程建设步骤。所以，在选择处理方法时要考虑使用这种方法是否满足工期的要求。比如采用添加剂法和重压法处理软土地基时，就赢过考虑添加剂的反应时间和重压后的沉淀时间对工期的影响，防止施工时间过长导致工程不能按时完工。

3.3 地基处理的总工程量

工程量的多少也是影响软土地基处理技术选择的重要因素之一。工程量的多少和施工成本有着直接联系。如果选择的方法施工量巨大，就会引发成本过高的问题。另外，在使用某些处理方法时，过大的工程量会导致处理效果下降。比如软土层较厚的时候，使用重压法就难以保障软土地基底部的稳定性和坚固程度。

3.4 施工现场环境因素

水利工程“依山傍水”，受周围自然环境影响很大。在具体工程上往往要根据施工地点周边环境选择施工技术方案。比如说地形就是一个常见的环境影响因素。不同的地形会导致不同的施工技术方案选择。平原地区的技术方案与丘陵、山地区域的技术方案往往不同。

4 软土地基的常用处理技术

4.1 换土法

软土地基问题的核心是土壤。将施工区域的软质土壤换成适合地基施工的土壤，是解决软土地基问题最简单、也是最根本的方法。更换土壤，不仅可以改变地基特性，满足施工要求，还有利于加快施工速度和提高工程质量，可以大量利用水泥、混凝土等取代软土，提高水利工程地基承载力，加快施工速度，降低工程难度。但换土法局限性较大，受施工条件影响明显。如果换土运输距离较远，运输成本较高，大规模换土就会导致工程总造价大幅上升，从而限制了换土法的使用。在采用换土法时，要注意对置换后的土壤进行压实，保障土层稳定性，从而真正发挥换土法的作用。

4.2 排水固结法

该种方法通过排出软土地基土层中的水分，降低超静孔隙水压和孔隙比，提前完成土体沉降，使土体变形固结，提升土体抗剪强度和有效应力，从而实现强化地基承载力的目的。排水固结法具体操作方式有很多，常见的有：真空预压法、电渗排水法、砂井法、堆载预压法等。各种方法都有自身的特点和使用范围，具体采用哪种方法要根据土层具体组成情况决定。

4.3 旋喷法

此法利用旋喷机定向喷射水泥浆，水泥浆与土体混合凝固硬化，最终形成连桩及连续墙，从而达到地基防渗的目的。这种方法的缺点是在有机成分高的土层中效果不明显，当土层中有机物质含量高到一定程度后就不能采用这种方法处理。

4.4 加筋法

软质土壤由于含有大量孔隙，土壤颗粒容易发生位移，从而给软土地基稳定性带来负面影响。为避免这种情况，就要在软土中加入抗拉性强的材料，通过抗拉性强的材料与软土颗粒间較强的摩擦力，将两种颗粒连接到一起，使土层形成较为牢固的整体，从而达到建设地基的要求。除此之外，在软体的上层铺设一层砂子，再把一些工程用料铺设在砂子上，假如工程物料受到拉力，能够调整砂子的受力状况，可以在很大程度上降低沉降的可能性，进一步提升土体的稳固性。

5 结束语

地基质量关系到工程整体的质量与安全，必须要认真对待。水利工程依托水源而建，软土地基的问题无法避免。要保障工程顺利施工，保证工程质量和施工安全，就必须妥善处理好软土地基问题。在具体工程上，要根据工程的实际情况和要求，因地制宜地选择处理方法，要在满足工程质量要求的前提下，尽量缩短工期、降低工程成本，实现工程经济效益和社会效益的最大化。

参考文献

[1]邹岫桦，王雷.浅谈水利施工中软土地基处理的方法[J].科技与企业，2012.

[2]席霞.试论水利工程项目软土地基处理技术[J].山西建筑，2012，4：（28）.