水利工程施工中软土地基处理技术分析

周俊明

摘要：软土地基处理效果的好坏对水利工程的施工质量有着较大的影响，所以必须采取合理的方法对软土地基进行处理。当前，在水利工程的软土地基处理中，选择的方法一定要结合工程地质的实际，在施工的过程中，既要考虑软土地基的具体情况，还要结合工程项目的具体特点，在多方案比选的基础上，确保质量、安全和工期，在保障施工质量的同时保证工程项目的顺利开展，实现“百年大计，质量第一”的目标。本文就水利工程施工中地基处理技术进行了探讨。

关键词：水利工程；施工中；地基处理；技术

1 水利工程施工中地基处理技术的重要性

由于软土地基的稳定性相对较差，土壤结构松散，不能满足建筑物承载要求，因软土地基的承载能力不足而导致倾斜的现象，甚至坍塌的现象时有发生，工程质量无法保证。特别当长时间降雨时，软土地基吸收过多的水分，会大大降低地基的稳定性，土体的剪应力迅速下降，不能保证施工的顺利进行。因此，在水利工程建设中，应根据项目的实际情况，在充分了解工程地质和水文的情況下结合工程项目特点和工程项目建设目的，选择科学有效的软土地基处理方法对土壤进行改良，对于提高软土地基承载力，保证水利工程建设的顺利进行，从而全面提高水利工程施工质量具有重要的意义。

2 软土地基的特点

软土地基指由软土构成的地基，其组成成分为孔隙较大的有机物质，可压缩性较强，无法承受过大的压力。具体而言，软土地基的特点主要有以下几个：

2.1 强度低

软土的土质较为疏松，所以软土地基的强度较低。这就造成了施工过程的困难，很容易因地基强度过低而无法承受工程的压力，进而出现塌陷和崩裂的现象。

2.2 透水性低

软土地基的透水性很差，在工程建设中，需要较长时间来做软体地基的排水固结。因此，对于软土地基的排水估计作业需要花费大量的精力，且建筑物的沉降时间长，大都在10年以上。

2.3 压缩量大

软土地基受到高压的影响，压缩系数的数值越大，软土地基上的建筑物就越容易发生沉降。当垂直压力达0.1MPa时，地基会因压缩产生变形，进而导致地基上的建筑物出现较大的沉降。

2.4 不均匀

软土地基有的分布不均匀性很大，其内部有着多种土质，不同土质的硬度和强度等都不同。所以，在软土地基上的施工，很容易因为地基的受力不均而引发塌陷等问题。

2.5 沉降快

软土地基上的建筑物的沉降速度会随着负荷的增加逐渐加快，在相同的地基条件下，建筑物越高沉降的速度就越快。

3 软土地基施工技术

3.1 换填法

换填法是用符合施工要求的土质来替换软土。首先用大型的机械设备将软土全部挖出，然后根据工程的实际需求，填充满足工程施工质量等级要求的土质，并根据施工设计要求对填充的土质进行分层夯实，经检测合格后再进行后续工序的施工，为主体工程施工奠定基础。为了保障地基的承载力，应选择合适填充材料，主要有粗砂、卵石和碎石等。填充时材料要根据设计级配要求分层夯填，强度要满足承载力要求。一般而言，第一层为强度较高的碎石和矿渣垫层，这样可以实现地基的具有较高透水性。第二层多为灰土和素土垫层，可以保证地基的受力均匀，减少地基的不均匀沉降。第三层多为粗砂垫层，有利于地基内部气体的排出，加快地基的固结。

3.2 旋喷注浆处理方法

旋喷注浆技术借助液压法、电化学法、气压法等多种方法的综合利用，将可以固化的浆液以高速旋转的形式注入到地基介质或建筑物之间的缝隙当中。水泥浆、水泥砂、黏土浆、硅酸盐类化学浆液、黏土水泥浆液等都是旋喷注浆处理技术可以使用的浆液。浆液快速旋转过程中，借助定喷、旋喷等操作实现地基的施工。该方法在处理软土地基效果中，可降低地基沉降的危害，提高承载作用力，增加地基施工效果的控制。旋喷注浆技术在黄土、砂土、淤泥含量高的地基中较为常用。当软土地基土层中含有较多的有机物或大体积石块时，则需要在施工前对旋喷注浆技术的适用性进行检验，以确定是否该采用旋喷注浆法来处理软土地基。

3.3 排水砂垫层法

排水砂垫层法多用于水分含量较大的淤泥粘性土和泥炭土等，其原理是在软土地基的底部填充渗水性较强的砂垫层，让地基的水分在施工的过程中不断排出来，进而提高软土地基的强度。有时为了防止地下水的反渗，还会在砂垫层下铺设粘土层，让软土地基的处理更为有效。砂垫层一般选择鹅卵石和粗砂等，保证材料之间有较大的缝隙。在施工的时候，要注意把材料搅拌均匀，铺设在地基的底部，然后夯实、压平。更为重要的是，排水砂垫层法一定要预留出排水槽，让地基渗透出的水可以及时排出。同时，还要做好防止水倒流的工作，使地基的固结速度加快，保证施工的质量。

3.4 化学固结法

化学固结法是指用化学材料填充地基，实现对地基的改造，进而提升其强度，减弱其压缩性，使地基能满足水利工程施工的要求。包括三个方面的内容：（1）灌浆。利用电化学和气压的原理，在软土地基中添加石灰石等，使之发生反应，实现对淤泥粘性土的加固，进而增加软土地基的强度。（2）合成材料填充。在软土地基的处理中，还可以将人工合成的材料填充在其中，然后通过夯实将合成材料和软土紧密结合在一起，增强软土地基的韧性。同时，合成填充材料还可以减缓软土地基的沉降，保证地基的稳固性。（3）硅化加固。硅化加固是利用硅酸钠和氯化钙的反应将软土组织黏合在一起，生成胶状的凝聚物。凝聚之后的软土底层硬度会增加，抗压强度也有所提升，可以达到软土地基处理的效果。

4 结语

国民经济快速发展带动了水利工程项目的进步，为了保证工程建设质量、施工控制的合理性，需要加强地基建设、人员施工、方案控制等方面的处理，充分提高水利工程施工质量。水利地基处理中，经常会发生软土地基状况，软土地基具有含水率高、孔隙率大的特点，导致其强度低，容易导致水利施工的承载力不足，易引起事故。

参考文献

[1]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，2017，01：237.

[2]褚峰平.浅析水利工程施工中软土地基处理技术要点[J].技术与市场，2016，01：81-82.

[3]乐盛谋.水利工程施工中软土地基处理技术分析[J].江西建材，2016，06：128+131.