谈水利施工中软土地基处理的方法

刘韧

【摘要】软土地基的处理关系到整个水利工程的施工质量、使用寿命和安全系数，在水利工程的建设中起决定性作用。本文从软土地基的特点、具体的处理方法以及在处理过程中应注意的问题几个方面研讨如何为水利工程施工打好基础，从而改善水利工程施工质量、使用寿命及安全系数。

【关键词】水利施工；软土地基；常见问题；处理方法

水利工程建设是一个综合性的极高、技术性复杂的项目，其中地基建设是基础，直接关系到水利工程建设的成败，影响水利工程的方方面面，而软体地基是是水利工程地基建设中难度最大、技术性最强的部分。因此只有了解软土地基的特点并根据其特点找出相应的处理方法，才能从根本上延长水利工程使用寿命，达到水利工程利国利民的目标。

1、软土地基的概念及基本特点

1.1 软土地基的概念

软土地基，即由主要成分为软土的土壤构成的地基，含水量高且土质疏松导致地基强度极低，根本无法承受水利工程的巨大压力，一旦软土地基处理不当，极易导致水利工程坍塌、溃坝现象，从而造成无法预料的损失。

1.2 软土地基基本特点

①含水量高，孔隙大。含水量大是软土地基最突出的特点，这一特点使土壤颗粒之间出现胶结现象，从而使软土失去了普通土壤的土层压实环节，最终导致在同样条件下，软土孔隙比普通土壤高出25～40%。

②土质疏松，强度低。软土中有大量富含颗粒的软质土、松散的沙质土，这些土壤直接导致地基强度低，难以承受水利工程设施的重压，给水利工程的建设造成极大困难。

③透水性低。软土中富含大量的黏质土壤，其特点是难排水，在地基建设过程中，大量的水难以排除，不仅加大了施工难度而且易造成地基不稳，影响水利工程正常使用。

④高压缩，沉降快。软土本身的土质疏松、含水量高等特性，决定了软土地基具有高压缩性，而且随着施工过程的推进，地基上设备质量的加大，地基的土壤压缩愈强烈，地基出现沉降的概率越大。

⑤土质分布不均匀。由于软土由多种不同特性的土壤构成，这导致了具有不同密度、强度、硬度的土壤在施工过程中由于受力不同而导致地基的陷落甚至倒塌。

2、水利施工中软土地基的处理方法

2.1 软土地基实行换填处理法

又称“换土法”，其原理是用其他符合施工条件的原料（如石灰、碎石、渣滓等）替代软土，以加大地基的强度和透水性、降低地基压缩性和沉降速度，保证水利工程的顺利施工。换填处理法是软土地基处理中最常用、最普通的方法。它的主要过程是首先用大型机械设备将不符合规定要求的软土全部挖出，其次是按规定顺序将符合施工要求的材料填入其中。最后将新地基进行夯实，确保水利工程建设顺利进行。

2.2 软土地基排水砂垫层法

排水砂垫层法是软土地基处理中一种重要的方法，主要应用于粘性土、富含水分的泥炭、粉质土等脆弱土质。主要原理是将软途中含有的水分排出，改善软土透水性低的缺点，，最大程度上满足水利工程建设的需要，延长水利工程使用寿命。具体方法是：在软土地基底部填充高渗水性的砂垫层，在施工过程中随着软土层受力增大，大量水分通过砂垫层排出来，由此提高了软土地基的强度。在此过程中要注意在砂垫层外部增加黏土层，以杜绝地下水反渗。

2.3 软土地基的化学固结法

在很多情况下，换填处理法和排水砂垫层法具有很大的施工难度和不现实性，由此化学固结法产生。化学固结法具有施工难度低、成本少、成效大等优点，主要包括灌浆法、人工合成材料加固法、硅化胶固法、深层搅拌法。

①灌浆法：主要运用气压、电化学原理，利用相当程度的压力将石灰石等化学元素对软土地基进行填充，使其发生化学反应，实现软土地基的加固工作。

②人工合成材料加固法：将高强度、高韧性的人工合成材料与软土地基紧密结合在一起，不仅增强了地基的强度和韧性，防止地基变形，还可以减缓地基沉降范围和程度，有效降低损失。

③硅化胶固法：这是一种通过化学反应生成相关粘合物以加强地基强度的方法。主要原料是氯化钙、硅酸钠等化合物，二者结合可以生成胶装凝结物，充实于软土间隙中，防止地基沉降，保证水利工程建设的顺利进行。

④深层搅拌法：这种方法于灌浆法类似，将符合施工要求的材料通过搅拌机于软土组织进行充分搅拌，混合均匀并凝固后，可以有效提高地基硬度，保证地基稳定性。

2.4 软土地基的物理加固法

物理加固法也是软土地基处理中常用的方法，其原理是将将喷头深入到有关软土组织底部，然后在缓慢的提升，同时利用高速旋喷使浓度适当的混合加固物喷射出来，从而形成旋喷桩，这样能够使软土地基方面的切向硬度得到有效提升，避免软土地基出现横向扭动，进而强化软土地基实际的强度。

3、软土地基处理应注意的问题

3.1 做好施工前的考察准备工作

在进行软土地基建设施工前，必须做好充分的實地考察，确定合理的地基加固方法，并准备好质量符合施工标准的替代材料；做好施工设备的检修工作，最大可能减少不必要的麻烦，降低施工难度；提前清理好施工现场，便利施工的进行。

3.2 合理安排施工时间

不同的软土地基处理方法需要不同的时间，合理安排施工时间不仅可以是软土地基的强度得到充分增强还能提高施工效率，降低成本。

3.3 选择最佳施工环境

不同的地理环境对施工技术、所用材料有不同的要求，施工人员要进行详细考察水利工程周围环境特点，依照情况选择最合理的施工方案。根据不同的施工环境、不同的施工标准，因地制宜，选择不同的软土地基处理方法、恰当的施工方案，从而确保软土地基处理的质量。

结束语

软土地基处理是水利工程建设过程中不可忽视的部分，它的处理形式直接影响到整个水利工程的使用寿命和安全系数。在现代科技的支持下，对软土地基的解决方法日渐成熟，但仍然存在着施工难度大且成效不稳等隐患，这需要我们继续探索，不断创新方式方法，完善软土地基处理治理手段 ，为我国的水利事业的进步贡献力量。

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