水利施工中软土地基处理工艺的实践探索

文/龚剑　荆州市长江河道管理局　湖北荆州　434000

当前，我国日益重视对水利工程的建设。水利工程的建设施工环境通常较为特殊，难免会遇到软土地基的情况。在水利工程施工过程中，要强化对软土地基的有效处理，增强软土地基的稳定性和结构强度，以有效保障水利工程施工的整体质量。因此，有必要深入了解软土地基的特点，在水利工程施工实践中，积极探究行之有效的软土地基处理工艺。

1、软土地基概述

1.1　软土地基概念

软土地基，是指具有较高压缩量，况且含有较多有机物质的软弱土层。软土地基通常由粉土、黏土等有机土颗粒构成，软土地基呈现出显著的松软质地，且具有较大的孔隙，缺乏良好的结构强度[1]。软土地基所在区域通常缺乏良好的稳定性，极易引发工程地基产生松动甚至滑坡现象。

1.2　软土地基特点

（1）触变性。软土地基具有显著的触变性特点。所谓触变性，是指在未经破坏的情况下，软土地基呈现出良好的固体形态，当软土地基结构在各类因素影响下发生破坏时，其固体形态将发生转变，呈现出显著的流动状态。（2）低透水性。软土地基通常呈现出较强的低透水性特点，其垂直层面基本不透水，不利于排水固结。在软土地基荷载增加的初期阶段，极易产生较高的孔隙水压力，对地基强度造成严重的不良影响。（3）高压缩性。软土具有相对较大的孔隙比，故而软土地基呈现出较高的压缩性。在高压作用下，软土地基相应的压缩系数的实际数值会产生较大转变。当软土地基内部承受0.1Mpa的垂直压力时，地基区域即发生变形现象[2]。（4）不均匀性。软土地基主要由高分散颗粒以及微细颗粒构成，两者在土质密度上，呈现出显著差异。因此，软土地基受力具有显著的不均匀性特点。

2、水利施工中软土地基处理工艺

2.1　排水砂垫层法

在水利工程软土地基处理实践中，排水砂垫层法的应用较为广泛。对软土地基实施排水处理，实现其土质强度的有效增加，并大幅度降低土质呈现出的压缩性，实现软土地基土质对水利工程地基相关设计要求的良好满足。在具体的处理过程中，将具有较强渗水性能的砂垫层对软土地基底部实施填充。在水利工程施工过程中，软土地基受力逐渐增加，其不断被排挤出的水分通过砂垫层有效渗透出去[3]。

2.2　旋喷法

旋喷法，是指采用旋喷机具制作旋喷桩，实现对地基承载力的有效增强。在软土地基土层的预定深度内，放置注浆管，注浆管附带的喷嘴按照一定速度进行旋转并逐渐提升，注浆管喷射出的水泥固化浆液与软弱土体发生混合，并凝固硬化，形成旋喷桩。旋喷桩具有较高的强度和较低的压缩性。对于软粘土以及粉砂土地基，适合采用旋喷法进行加固处理。对于含有较多有机质的软弱土层，要综合考虑各方面因素，确定该法的适用性。

2.3　换土处理法

在水利工程施工中，采用换土法对软土地基进行处理，能取得良好的处理效果。该法能实现对软土地基区域内土质特性的有效改变，实现软土地基承载能力和结构强度的显著增强。在水利工程施工中，可采用灰土以及水泥等对软土进行换填，有效增强软土地基的承载性，实现对水利工程地基相关设计要求的良好满足。换土处理法施工操作极为简单，在水利施工中，对地基中难以满足相关设计要求的软土实施挖除，并采用砂、碎石等具有较高强度和透水性，且压缩性较低，易于压实的材料进行回填，实现软土地基承载力的有效增强。但是，在水利工程施工实践中，对换土法进行采用，要对施工环境各项因素进行综合考虑，重点考量施工现场的地理位置，避免对换填土的远距离运输造成软土地基处理成本的大幅度增加。

2.4　强夯法

强夯法，对于各类软土地基的处理具有极强的适用性。因此，可采用强夯法对水利工程软土地基进行处理。强夯法，是采用80KN的夯锤，对之起吊6米到30米，使夯锤进行自由落体运动，实现对软土的强力夯实。软土经过夯锤的强力夯实之后，其土体孔隙得到显著压缩。同时，夯点附近产生了诸多土体裂隙，为孔隙水的有效排出提供了渠道，对于土体固结具有良好的促进效果，能实现对软土承载能力的大幅度提高。另外，经过强夯处理的软土地基，将有效减少工程荷载引发的伸缩变形[4]。对于河流冲积层黄土、粉土以及杂填土等各种软土地基，均可采用强夯法对之进行处理。

3、水利工程软土地基处理案例

某市水利工程建设施工，对排水闸穿堤涵进行施工，在地基开挖过程中，当开挖达到设计深度时，发现长度大约为20米的软弱土层，该软弱土层的最大厚度在3米以上。该软弱土层具有较高的含水量和压缩性，且缺乏良好的强度。为避免该水利工程堤基产生不均匀沉陷现象，并实现水利工程堤防稳定性的显著增强，施工单位采用垫层法换填粗沙对该软土地基进行处理。为进一步增强该水利工程堤防地基的抗渗能力及承载力，在堤防建成之后，施工单位采用旋喷法对换填粗沙进行了有效的加固处理，沿该水利工程穿堤涵两侧实施布孔，将孔间距设置为1.5米，并对孔深进行控制，将之插入粗沙层下2米。经过上述处理之后，该水利工程堤防部位未出现不均匀沉降。

结语：

综上所述，软土地基具有触变性、高压缩性、低透水性以及不均匀性等特点。常见的水利工程软土地基处理工艺包括排水砂垫层法、旋喷法、换土处理法以及强夯法等。在水利工程施工中，施工单位要对水利工程施工的各项因素进行综合分析，兼顾水利工程施工实际状况和软土地基土质特点，采用针对性较强的处理工艺对软土地基进行有效处理。

参考文献：

[1]张长虹, 张鹏.水利工程施工中软土地基处理的方法[J].神州,2017(26).

[2]李军.水利工程施工中软土地基处理方法研究[J].中国高新技术企业,2015(19):136-137.

[3]王笃丰.浅谈水利工程施工中软土地基处理的方法[J].科技创新与应用,2015(35):222-222.

[4]刘阳.水利工程施工中软土地基处理的方法探讨[J].科技创新与应用,2017(1):237-237.