水利堤防工程软土地基处理施工技术探讨

张慧慧

摘 要：近年来，随着我国社会经济的快速提升，水利工程事业得到了突飞猛进的发展，其发挥的作用也越来越大。因此在现代化建筑工程项目中，人们越来越重视水利堤防工程，它成为整个水利工程中极为重要的一个环节。目前，施工单位一般都是从建设需要出发进行施工，优化和总结时以各种新技术和新方法为主，这样能够有效促进工程施工质量、安全性和可靠性的提升。不过持续增加的工程施工数量和规模对地基手工提出了越来越高的要求，在提防工程施工中，软土地基处理作为比较常见的环节，其施工技术水平的高低直接影响着整体工程施工质量。本文主要围绕水利工程软土地基的特性，深入探讨了水利堤防工程软土地基处理施工技术的应用及质量控制，希望能够给今后的软土地基处理施工提供技术参考。

关键词：水利堤防工程；软土地基；施工技术

中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）02-0093-02

在我國工程施工中，软土地基是指软弱土层，它主要呈现出较高的压缩量和较低的强度等特点，这种土层含有较高的有机物质。一般情况下，软土地基具有较高的含水量和较为松软的质地，存在较大的空隙，所能承受的压力很小，且变形情况在受压后容易出现。在水利施工中，如果遇到大面积的软土底层，将会严重影响到地基工程的施工进度。另外，因为软土具有的较高含水量和较大空隙，导致在强光暴晒下所含水分很快就市区，土质变得酥松，从而增加了软土土质的流变性及触变性，大幅降低了其抗剪切强度。

1 水利工程软土地基特性

近年来，我国持续提升的国民经济和不断进步的科学技术使人们的思想观念发生了变化，他们逐渐开始重视节能发展和可持续发展，人们在堤防工程建设中关注的重点也以节能为主。特别是在水利工程中，想要将地基加固工作做好，需要对堤防工程的施工质量不断提高，对施工措施加强控制。所谓的地基加固，主要是对不良的土质结构通过先进的技术和设备进行有效的优化和加固，采取这种方法和措施，不但能够使原来土质力学性质大幅提高，而且能够使其承载能力有效增加，使抗滑稳定能力得到加强。通常情况下，在处理软土地基时，因为软土自身存在着较大的土质疏散性，且具有较大的空隙和较多的含水量等特点，导致在施工过程中外界因素对其造成影响出现变动和相关变化，为建筑工程埋下一些质量隐患。与此同时，在软土地基处理过程中，因为土质本身具有较低的透水性、较大的含水量、较低的抗剪强度和较高的压缩性能，导致剪力变动和位移现象在受到外部作用时容易出现，最终严重影响工程施工整体性和建筑物功能的使用。所以，在施工过程中，相关单位需要认真整理和统计施工要点及质量问题，使各个环节都能够与设计施工要求相符合。现如今，软土地基分为两种，一种是冲填土，另一种是杂填土。前者是指河沙堆积以及淤泥堆积的产物，它主要是在水力作用下形成的，在施工过程中，它具有较好的力学性质和凝固情况，不过因为有杂质和颗粒角度含在其中，导致松散现象出现在压缩过程中，具有较差的凝固性能；后者是由各种生活垃圾和工业废料推挤形成的，在施工过程中，这种结构没有任何规律，在有些时候，它具有良好的整体性、较高的抗荷载能力和剪力强度。

2 水利堤防工程软土地基处理施工技术的应用

软土地基作为水利工程中极其重要的一个施工环节，其施工技术水平的高低直接影响到工程的整体质量。例如，较低的软土地基施工技术水平会造成水利工程质量不断下降，严重情况下会出现严重的生命和财产损失，因此想要使水利工程施工质量得到保障必须要对软土地基施工工艺加强规范。

2.1 堤身自重挤淤法

该方法主要是通过将堤身自重逐渐进行加高，向外挤出处理流塑态的淤泥或淤泥质土，同时使其受堤身自重作用，充分消散淤泥质土中的孔隙水应力，增加有效应力，进而使地基抗剪强度得到不断提高。在进行挤淤时，需要将堤坡放缓，使堤身填筑速度减慢，分期加高，从而防止不均匀沉陷情况出现。这种施工方式能够使投资成本大幅降低，但具有较长的施工工期，适合在地基呈流塑态的淤泥或淤泥土质中使用。

2.2 垫层法

所谓的垫层法，是指有效挖除靠近堤防基底的与设计要求不相符的软土，随后将具有较高强度、较低压缩性和较好透水性的砂、碎石和石渣等易压实材料作为持力层。这些材料价格低廉，取材方便，且具有较为简单的施工工艺，该法具有较浅的软土埋深，经常应用于具有较小开挖放量的场地。

2.3 压砂井法

预压法是将地基土中的孔隙水通过排水系统和加压系统的相互作用进行排出。常用的排水系统分为三种，一种是水平排水垫层，另一种是排水砂沟或其他水平排水体，第三种是竖直方向的排水砂井或塑料排水板。加压系统也包括有堆载预压、真空预压或地下水位降低等。其中真空联合堆载预压法就是将堆载预压有效结合真空预压同步使用。基本施工流程如下，首先及时消除准备加固范围内的植被和表土，将砂垫层铺在上面，随后将塑料排水板垂直下插，然后再砂垫层进行密封膜的铺设，将密土膜以内的地基气压用真空泵抽至大于80kpa。这种方法在长时间加固以后，具有有限的抽真空处理范围，在工期要求较宽的淤泥质土地基处理中适合使用。该法不适合在具有较强流变特性的软粘土或泥炭土中使用。

2.4 振动水冲法

振动水冲法施工利用的是振冲器，这种机具类似于插入式混凝土振捣器，它上下有两个喷水口，首先要使地基在振动和冲击载荷的作用下形成孔，再将砂、碎石等材料填入孔内，并进行分层夯实，确保地基得到有效加固。用砂桩和碎石桩加固要确保有20KPa以上较高的初始强度，但不适合应用于太软的淤泥或液位泥质。石灰桩和二灰桩使将新鲜生石灰灌入桩孔中，或者将适量粉煤灰和火山灰掺入生石灰中，并且分层击实使其形成桩。生石灰所具有的高吸水性使其在发生膨胀现象以后挤密桩周土，被加固的地基在离子交换作用和空气中的CO与水发生酸化反应情况下提高强度。

2.5 旋喷法

所谓的旋喷法，主要是通过旋喷机具造成旋喷桩，使地基的承载能力得到提高，地基防渗措施能够通过连锁桩施工或定向喷射成连续墙。旋喷桩是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度后提升，同时喷嘴要进行匀速旋转，将水泥固化浆液进行高压喷射，使其与土体混合并凝固硬化成桩。因此相比于被加固土体而言，成桩具有很小的压缩性。旋喷法在冲填土、软粘土和粉细砂地基的加固中应用的比较广泛。应用于具有较高有机质成分的地基土中效果相对较差。施工单位尤其要注意禁止在塘泥土、泥炭土等具有较高有机质成分的土层使用。

2.6 土工合成材料加筋加固法

在水利堤防工程建设中，土工合成材料加筋加固法得到了广泛的推广和应用。通过这种方法进行施工时，需要在堤防地基表面平铺土工合成材料使地基加大，从而确保地基中能够均匀分散堤防荷载。在水利堤防工程软土地基处理中，经常能够看到土工合成材料加筋加固法。在软土地基受到破坏时，土工合成材料能够有效阻止或降低软土地基受到的破坏，从而使地基的承载能力得到提高，使其稳定性得到加强（图1）。

3 水利堤防工程软土地基处理施工的质量控制

（1）在水利堤防工程软土地基处理施工过程中，要对软土地基的承载力进行关注，通过计算机科学的分析对软土地基承载力、水平剪切力和土壤热化等产生影响的因素。在计算施工时间时，需要将冬天影响因素考虑在内，要尽可能的防止水利工程中因天气因素影响到軟土地基处理工作。

（2）在施工以前，要按照相关规定对认真勘察施工区域的水利工程，调查水文地质情况，全面测量地形地貌，要对它们的性质和作用进行充分分析，最后的软土地基施工方案需要根据勘察和测量的最终结果进行制定，从而确保软土地基处理的有效性，使经济损失得到降低。在处理软土地基时，需要进行基底土质试验，从而使软土地基的实用性得到确定，特别是在处理深层水泥的搅拌桩过程中，更需要进行试验，以避免给水利工程施工造成一定的麻烦。

4 结语

综上所述，我国不断加快的国民经济发展速度和不断进步的科学技术使水利工程建设体系越来越完善，这个工程的顺利实施提供了坚实基础。作为水利堤防建设的关键工程，软土地基在建设过程中需要确保处理方式的合理性和管理体制的有效性，从而进一步提高施工质量，使水利工程结构的稳定性和安全性得到保障。

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