水利工程中软土地基处理措施

沈慧琳

摘要：伴随着社会经济的快速发展，我国水利事业得到了很大进步。人们越来越重视水利工程的施工质量，地基是水利工程的基础工程，其质量的好坏直接关系到整个水利工程的质量。由于我国地形十分复杂，有些水利工程建设地点的土质属于软土，这对于整个地基工程的质量具有不良影响。所以作为施工人员必须重视对土坝软土地基的处理，希望能够进一步提高水利工程的质量，促进我国水利事业的蓬勃发展。

关键词：水利工程；施工；软土地基；土坝；处理措施

1水利工程施工中土坝软土地基的处理背景

我国从古至今建造了很多水利工程，对我国水利事业的发展具有十分重要的意义。在兴建水利工程的过程中，那些占据着优越地理位置的区域已经得到了充分的开发。随着我国社会经济的快速发展，以及水利事业的不断进步，对水资源的需求量也越来越多，但是目前的水利工程数量已经不能满足实际的需求，所以必须进行兴建更多的水利工程项目。其中有些水利工程建设的区域水文和地质条件都不是很好，这就对地基工程产生不良影响。针对这种不良地基，作为施工单位只能是通过使用某种施工方法来改善不良地基土，使其能够符合水利工程建设的地基工程的需求。当前我国处理不良地基的方式方法越来越多，如何选择更加适合的处理方式已经成为了施工单位必须关注的方法，这也是有序开展后续工程的基础，同时也能够保证工程的施工质量。下面我们就具体分析一下当前不良地基土对于水利工程建设来说有哪些不良影响。第一，通常来说，不良地基土本身容易产生不均匀沉降，这对于水利工程建设来说是十分不利的。第二，不良地基土的渗透量超过规定要求或者是坡降不满足安全系数范围，影响到水利工程的稳定性和安全性。第三，土质本身的条件比较差，使得地基工程的抗滑稳定性不够。第四，不良地基中的細砂层会由于振动而失稳，使得整个构筑物的稳定性不够。土坝是水利工程建设中十分重要的挡水建筑物，所以土坝的地基工程对地基土的要求非常高，由于土坝具有取材方便、施工简单、节省资金等的优势，所以已经被广泛应用到水利工程建设中，不过施工人员还是应该先处理好不良地基，保证地基工程的安全稳定，避免给后续工程带来施工隐患。施工单位也应该根据工程实际选择最佳的不良地基土处理方法，提高地基工程质量。

2软土地基的特性

软土地基就是指一些强度比较低且压缩性比较差的软弱土层。软土地基有4种基本特性：（1）黏粉粒的含量相对而言比较高，在此基础上天然含水率也比较大，因此在实际的地基环境下通常都是以流塑的状态存在，空隙率比较大且干容重小；（2）软土地基的渗透性微乎其微甚至是没有；（3）软土地基具有较高的塑性和压缩性，灵敏度比较高但是固结系数小；（4）软土地基的强度通常都是非常低的。由于软土地基具有以上特性，那么我们就具体分析一下如此特性的软土地基会对整个水利工程建设的影响，并提出相关的施工要求以及注意事项。第一，因为软土地基的稳定性差而且承受力不够，就会影响到后续工程的影响，同时抗剪能力不足也可能会导致整个地基出现坍塌现象。第二，由于软土地基的土质比较软，所以会出现沉降现象，这也会影响到后期水利工程建设的顺利进行，随着地基上面的荷载不断增大，软土地基的沉降现象越来越大，整个工程的变形程度也就越来越大，影响到后期工程的稳定性，一旦出现大规模的不均匀沉降，就可能导致水利工程建设出现倒塌问题，同时还会出现大面积的积水现象，影响到工程建设的安全性和稳定性，这对于水利工程建设来说应该尽量避免出现的。

3软基土坝的基础处理

3.1基础处理设计

在软土地基中粘土夹层的范围比较大，而且埋藏深度也比较深，如果想要全部挖出的话需要耗费大量的人力、物力，同时也会延长工期，投入更多的资金。所以需要施工人员能够根据工程情况找出更加科学的处理方法，目前最为常用的处理方法就是砂井排水固结法，同时结合表层清淤方法，能够起到很好的处理效果。

3.2基础处理结果

为了保证软土地基的处理效果，往往在处理完成之后对土坝地基进行取样检测，一般可以分为三个检测试验段来进行，首先需要划分好三个检测试验的具体位置，并依次进行检测。目前对软土地基处理结果检测的方法很多，可以同时结合多种方法，提高检测的准确度。具体包括钻探检测法、原位测试检测法等。通过对检测结果的分析可知，砂井排水固结法的效果很明显，能够满足当前对软土地基处理的需求，通过也能够做好软土地基的防渗工作。

3.3软土处理的计算

坝基的总体沉降量实际上就等于单向压缩分层的总和，这样一个总和在计算的过程中有具体的计算公式来对其进行确定。在进行软土地基处理的过程中，应该等到地基土沉降达到稳定之后才进行后续的处理，但是这个时间将是十分长的，会影响到工期的顺利完成，所以可以在具体施工过程中模拟出增加荷载的过程曲线，并通过这个曲线计算出大概的沉降时间和量值。一般情况下，坝轴线位置的基地随着地基的固结能够达到的最大沉降量保持在1.4m左右。除此之外，还在计算的过程中得出以下三个方面的结论：第一，在对软土地基填土之后，基本能够保证地基沉降值在一个稳定的范围内。第二，坝基沉降过程和填土过程是息息相关的，一般情况下，固结系数大则固结的时间会比较短，而固结系数小的话则固结的时间反而会比较长。第三，计算所得的结果和实际观察的结果基本一致，这也说明通过这种计算方法还是能够反映出软土地基的真实情况。这也就为后续施工技术的选择奠定基础。

4施工期间土坝软基段裂缝的形成原因和处理

4.1裂缝的形成原因

在软土地基施工阶段经常会出现裂缝问题，为了能够更好地找到处理办法，施工人员通常会对裂缝产生的原因进行分析，具体来说有两个步骤：第一，在裂缝出现的区域使用钻探进行取样检测，通过对检测结果的细致分析，发现通过采用砂井排水固结法对于处理软土地基的效果是比较显著的，但是地基中软土仍然处于流塑状态。第二，施工人员可以使用电测探法来对裂缝的走向进行判断。

4.2裂缝的处理

施工人员在保证处理好裂缝的同时还应该考虑到地基的防渗方面，然后才能够集中人力和设备进行裂缝处理工作。为了避免后期裂缝再次出现，必须在土坝地基沉降稳定后再进行充填灌浆。通过大量的工程实践发现，虽然施工裂缝在短时间内不会对整个水利工程产生不良影响，但是如果在施工开始阶段土坝地基的软土固结就没有满足要求，那么整个后期工程都会受到影响，而且很难弥补。

5结束语

综上所述，软土地基是水利工程中经常碰到的一种施工现象，为了保证水利工程的质量，必须处理好土坝软土地基。虽然施工人员已经研究出很多种软土地基的处理方法，但是目前排水固结法是效果比较显著的一种方法。在处理好软土地基之后还应该对地基情况进行实时监测，并记录好不同填筑高度下的地基固结情况，避免影响软土地基的处理效果。施工企业应该加强对软土地基的重视程度，并根据不同的软土地基情况选择最佳的处理办法，这也是建设高质量水利工程的必然要求。

参考文献：

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[2]谢永强.不良基础在水利水电工程中的影响及处理方法[J].今日科苑，2016（22）：75.

[3]陶忠平.水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究[J].水利水电技术，2015（12）：27-29.

作者简介：

姚志成，黑龙江省庆安县水政水资源管理办公室。