水利工程施工中软土地基处理的方法探讨

陈国军

【摘要】水利工程所处环境通常都非常复杂，因此基础处理通常是工程建设的重点内容。施工过程中若无法提供高质量的基础工程，整个水利工程施工质量和工程安全都将会受到影响。所以必须正确选择软基处理方式，利用科学有效的基础加强措施，增加软土基础的稳定性，提高基础施工质量，确保工程的整体进度稳定性。论文介绍了软土地基的处理技术，并总结了施工过程中的注意事项，希望能对水利工程的软土地基处理提供参考。

【关键词】水利工程施工；软土地基；处理技术

引言

在水利工程施工过程中，施工企业要坚持具体问题具体分析的原则，全方位、客观分析施工现场软土地基各方面情况，灵活应用各种方法等，科学处理软土地基，有效解决存在的隐患问题，提高其承载能力。确保水利工程施工有序進行，在降低施工成本的基础上，提高施工整体质量，延长水利工程使用寿命，获取更多的经济利润。

1、软土地基特性

1.1 孔隙较大

在同样的环境下，软土和普通泥土相比，其空隙相对来说要大很多。其主要是因为软土含水量大，导致泥土颗粒之间的衔接点出现胶结现象，缺失了普通泥土的土层压实结构，从而空隙变大。

1.2 透水性差

软土地基的排水能力和透水性都很差，垂直方向的水渗透参数只有10cm/s，致使孔隙承受的水压力较大，从而对地质沉降的影响很大。软土地基的建筑物自然沉降的时间要比普通土质的地基沉降的时间更长。

1.3 灵敏度高

在触变性方面，运用软土振动技术来破坏软土与软土之间的结构，会极大地降低软土的强度比例。这样，软土层随即就可能产生侧面挤出、土质沉降和侧向滑动等各方面意外状况。同时，还因为软土的土层之间含水量较大和各土层之间的物理力学性质差异比较大等原因，导致其压力承载性能差、土地易出现变形等情况。

2、水利施工中影响软土地基处理技术选择的因素

进行软土地基的处理技术的选择时，由于不同的水利工程的实际情况不同，影响因素也有很多，包括时间、环境、标准、施工总量等方面。进行软土地基处理技术的应用的影响因素的勘察，能使技术人员选择出更适宜的处理技术，以保证处理后的地基的各项参数符合工程要求，并且保证工程按期完工，为工程质量提供保障。

2.1 施工环境

施工环境对水利工程施工也有非常大的影响，特别是地理环境。由于水利工程大多较分散，每项水利工程所处的地理环境都有着非常大的差异，而地理环境不同对施工技术的要求也存在各种差异。水利工程实际施工过程中，特别是在软土地基的施工过程中，施工人员应对工程及其附近地理环境进行充分的、综合的考虑，以选择出最佳的软土地基处理技术。

2.2 施工总量

当软土地基施工总量较大时，若选用换土处理技术就需要投入大量的人力、物力和财力，进而直接造成工程成本的大幅增加，不符合经济性原则。当软土地基土层较厚时若采用重压法，软土地基底部的坚固性、稳定性等将无法得到可靠的保证。可见，软土地基施工总量也会影响到其处理技术的选择。

2.3 施工时间

施工工期是施工人员在进行工程施工时需重点考虑的一个因素。应根据工程实际施工情况和水利工程性质合理设定施工工期，并在施工过程中对其进行充分的考虑是确保工程在规定时间内竣工的重要基础。对于软土地基采用不同的处理技术需要的时间存在一定的差异，例如，采用重压处理技术和添加剂处理技术时，重压后的沉淀时间与添加剂的反应时间对施工工期具有重要的影响。如果软土地基处理时间较长，会对整个工程的施工工期造成影响。

3、处理措施

目前我国水利施工中常见的软土基础主要成分包括松散砂质土、大孔隙有机质土、粉土、黏土等，该种基础土质空隙大、质地松软且含有水分量大，因此该类基础强度相对较低，具有较大的压缩性，无法满足水利工程施工要求。

3.1 替换土法

在处理软土地基过程中，替换土法的应用较多，该方法操作简单、难度较低，可有效改善土质特性，进一步提高地基整体质量。在水利工程施工过程中，施工人员要多层次分析施工现场软土地基特点、性质等，用水泥、灰土等稳定性较高的土质代替其中的软土，提高软土地基的承载力，确保软土地基符合水利工程建设的具体要求。

3.2 强夯施工法

在工程施工过程中，针对软土基础的施工，还经常应用强夯的施工方法进行施工处理。在应用这种施工方法的过程中，通常使用80kN的施工夯锤进行施工。将夯锤吊起在6～30m高度范围内进行锤体的自由下落，通过重复不断的自由下落施工来对软土基础进行夯实。强夯施工法最主要的应用施工环境就是工程基础有大量的河流冲击或者是滨海沉积；还有一种环境就是软土中有大量的换土或者是粉土以及杂填土等土质时；上述几种工程施工环境在应用强夯施工法时，施工效果都较为明显，质量都较为优良。

3.3 填垫层技术

填垫层技术主要适合厚度较小的软土层，一般软土层的厚度在2～3cm时采用这种技术。这种方法在操作时需要将软土清除干净，在清除部分用更加稳定的固体材料替换，这样能够增加这部分土层的厚度。采用填垫层技术时，通常采用砂石、卵石等材料。砂石和卵石这种材料最大的特点是密度较大、受压能力强、渗水性能高。填垫层技术，能减少土层对热胀冷缩的变化程度。

3.4 桩基础法

在水利工程施工过程中，如果施工场地的淤土层较厚，无法大范围处理软土地基，需要采用桩基础法。在新形势下，桩基础法也会发生一系列变化，钢筋混凝土预制桩应运而生，其应用范围不断扩大。在应用过程中，施工人员要借助机械、人工形式实现成孔，在软土地基中注入适量的混凝土，在混凝土放热、离子交换作用下，合理改变桩基附近的软土力学性质，使其成为一种复合型地基，有效防止施工现场软土地基出现沉降现象，具有较好的承载力与强度，充分发挥钢筋混凝土预制桩多样化作用，有效抵抗水压水平方向的荷载，提高地基稳定性。桩基础法在处理软土地基中，具有多样优势，如施工难度较低、施工成本较少、水利工程稳定性较高。

3.5 化学法

常规处理方式无法有效提高软基强度的情况下，通常会使用化学固结法，利用化学手段提高软基强度。该种方法主要利用化学材料对软土基础进行改造填充，从而有效降低基础压缩性，提高基础土质强度，以此保证基础可以满足水利工程基础承载力要求。目前化学固结法开始在水利工程施工中发挥巨大的作用，并且以其效果得到了广泛的认可，目前常用的化学固结方式包括灌浆、合成材料加固、规划处理等。下面便针对这些措施进行简要叙述。

（1）灌浆。该种方式是基础处理常用措施，主要利用电化学原理以及气压，将化学材料填充、灌注到软基中，利用灌浆材料（石灰、木质素）的化学反应，实现对基础的加固，该种方式主要被应用于淤泥质粉土以及粘性土中，以保证该类软基在处理后可以满足工程基础强度需求。（2）合成材料加固。合成材料的合理应用也可以有效提高软基强度，通过将韧性高、强度大的合成材料填充到软基中，利用高压使软土同人工合成材料结合起来，从而令软基强度、韧性得到加强，避免基础的触变、形变，同时结合人工合成材料的软土基础，即便发生小面积的断裂和沉降，在人工合成材料的作用下，也可以得到控制，从而提高了基础的稳固性。

4、结束语

总之，我国经济技术的发展推动了水利工程建设的进步。水利工程建设中，对地基的处理是整个施工项目最为重要的。在水利工程建设中处理好软土地基技术，确保了施工的进度，对工程的质量有保障。该技术的处理方式较多，要根据施工现场情况选择合适的处理技术，从而进一步推动软土地基技术的实质性发展。

参考文献：

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