水利施工中软土地基处理的重要性及其技术要点研究

周吉存

江西华龙水利工程建设有限公司 江西宜春 336000

在水利建设过程中，软土地基的处理技术是基地建设中的重点，关系着整个水利工程的质量和水利工程的施工安全。只有把软土地基处理的技术与方法科学、合理的应用于水利工程的施工过程中，才能保证软土地基的稳固性，全面的提高地基建设的质量，保证整个水利工程的顺利。

1 软土地基的基本概念及其特性

软土地基，顾名思义是有软土结构构成的地基环境的统称。在建筑学领域，软土地基主要是指构成地基的地质环境相对松散，土壤具有一定的液态流体特性，无法对表层的建筑物提供有力的支撑。同时，软土地基沉降系数相对较高，且表现不一致，容易在沉降的过程中形成水利工程与周边环境的脱离，甚至是包括倾覆、断裂等潜在风险。为了更好的对其固化施工进行选择与分析，我们有必要对软土地基的特性进行总结。从施工实践的角度来看，其主要由如下几方面的特征：第一，低强度。软土地基多以沙硕为主要组成部分，内部空间充满了水分，进而对于表层建筑的支撑力度不足，无法为其提供足够的应力支撑；第二，透水性较差。软土地基黏粒结构与土壤团粒相对较多，此种土壤结构对于水分的饱有性相对较强，内部空间水分较难排出，且在外部水环境充分（地表径流、地下水位等）时团粒结构与水分结合能够使得土壤形成显著的液态特性，使得沉降与流动性更强；第三，高压缩。软土地基内部空间较大，在较高压力时能够产生显著的压缩。有实验表明，当单位面积压力超过0.1MPa时，软土地基则会产生显著的压缩，甚至会出现明显的塌陷，这对后续工程的使用寿命与施工质量造成严重威胁；第四，高沉降。除了压缩沉降之外，流体特性会带来软土地基的外排沉降。在较高的地表压力下，软土地基会对周边地基环境造成挤压，进而通过水分外排、流体外排等方式分解来自纵向的压力，进而形成更大范围的沉降[1]。

2 水利工程中软土地基处理的重要性

水利工程建设利国利民，其不仅仅是区域经济发展的必要保障，同时集约了包括饮水、灌溉、旅游等一系列生活生产必要要素。水利工程的建设是我国基础民生设施中重要的一环。由于其建设特点也使得其施工过程中对于建筑质量的要求相对较高。地基的处置是水利施工中的重点，其决定了水利施工后续的沉降问题，并对切实保障水利施工工程整体质量与使用安全性提供必要的保障与基础。所谓的软土地基是指施工的地质条件存在低强度、低透水、沉降快等特征的基底土壤，此种土壤条件多出现于地下水位较高的河床位置，可以这样讲，在绝大部分水利施工的基底处置中，软土地基占有绝对的地位。在这样的背景下，选择适当的方式对软土地基进行处置能够有效的避免由于沉降而造成水利工程质量降低、同时对于工程的成本、质量控制体系的落地具有实际的意义。

3 水利工程软土地基施工工艺分析

3.1 换填处理法

换填处理法指的是把基础地面以下的不太深的范围内的软土层挖走，然后用质地更加坚硬、强度更加高、性能更加稳定、有抗侵蚀能力的碎石、素土、矿渣等逐层填筑，同时以机械或者人工方法进行分层夯、压、振动，让它达到需要的密度，成为一个优质的人工地基。为使水利工程建设施工需要得到满足，通常情况下，换填土要有三层，包括砂与砂垫层、素土与灰土垫层、矿渣和碎石垫层。施工单位在对此种方法加以使用之时，应按照需求不同选择相应的垫层材料，如此才能确保其起到要求效果。但在进行选择时，无论选择哪种材料，最终的目的都是为了使地基抗剪强度增大，使其压缩性能降低，从而达到提升地基承载力的目的。

3.2 排水固结法

排水固结法主要包括以下几种：真空预压法、矿井法、电渗排水法以及堆载顶压法。对于软粘土地基进行处理时可以使用堆载顶压法，但是这种方法需要较长时间。在建筑物修建之前，对填土材料以及砂石加载预压，使软粘土地基完成沉降，从而使软粘土地基得到快速稳定固结，将荷载撤除之后再对建筑物进行修建。有些软粘土地基透水性比较低，在对其进行处理时可以使用砂井法。这种方法是利用地基成孔的方式来对砂土进行灌注，将砂沟或者是砂层垫在砂井之上铺设，以此来固结排水管，利用对排水速度的提升来使得地基比较牢固稳定。砂井法所具有的特点就是用料省、连续性较好；并且其施工也比较方便。

3.3 化学固结法

化学固结法主要是使用一些化学材料使软土地基能够达到排水固结的目的，以此提高地基的稳定性。化学固结法主要包括：灌浆法、高压喷射注浆法和深层搅拌法等方法。在使用化学固结法时主要是通过使用化学方法，以此提高软土地基的强度和承载力从而能够有效的降低软土地基的沉降量对软土地基进行有效地处理。在使用化学固结法时要对水泥和地基之间发生的化学反应进行有效的控制同时要利用相关的物理加固法对其进行有效的管理这样可以提高软土地基的固化速度。使用灌浆法，确保在软土当中浆液的均匀分布这样可以保证地基能够达到处理的效果。在利用高压喷射注浆法时要对压力的大小进行密切的关注，避免在施工过程中不会出现起包和不均匀沉降的问题。在使用深层搅拌法时要选择适合类型的搅拌机械，并要对搅拌的时间和均匀性进行密切的关注。

3.4 强夯施工法

施工强夯法施工时，在确定强夯参数指标同时，还要在施工现场进行有效的试夯，并对施工现场的试夯数据进行全面的记录，然后分析和对比试夯前的数据与试夯后的数据。之后再检验软土地基使用强夯施工法的效果，然后进行最后的调整和确定施工强夯需要的参数指标。若是参数指标不符合施工要求时，要进行相应的调整。软土地基的施工处理与内部土体的性质密不可分，由沙土与黄土构成的软土，可以通过采用夯锤来对软土夯实处理。被用做夯实土体的夯锤的夯力一般要求在80kN以上，以确保土体被牢固夯实，从而保证软土地基具有高度的牢固度与稳定性。

总之，水利工程在具体的施工过程中，应该根据水利工程软土地基的实际状况，选择相应的软土地基的施工处理技术，以此获得更高的经济效益和社会效益。