水利工程施工中软基基础的处理技术分析

李志刚

摘    要：如今，水利工程软基的种类很多，也对于施工工程的质量有很大的影响。水利工程的发展速度越来越快，对于施工工程质量也有了更大的要求。因此，加强水利工程的软基处理，对于提高软基工程的质量，提高施工效率有很大的帮助。

关键词：水利工程施工;软基基础;处理技术

1  软基特点

1.1  存在着比较多的含水量

软基存在着渗透性不强的特点，特别是剪切强度比较低。关于软基，软基的内部空隙较大，含水量也相对较高，含水量在30%～70%之间。软基还存在着高压缩性和弱渗透性的特点，这些特点给施工带来了很大的挑战，直接影响路面的承载力。在工程建设过程中，软基不仅影响工程整体的进展，也对于施工的质量有很大的影响。因此，应该采取科学合理的措施，全面解决软基存在的问题。

1.2  软基渗水力差、固结很慢

软土的含水量有时候甚至高达70%，这样高的含水量势必导致其排水能力降低，此种地基上建设的水利工程，施工后往往易发生沉降，其中软土地基的固结速度慢的影响不容忽视。由于软土中较大的空隙比，决定了软土在缓慢下沉过程中形成胶结，会对软土的密实性造成影响，如果固结的速度太慢，势必会影响到软基的稳定性，进而会引起其地面上的附着物沉降变形等问题。

另外，软土的结构组成成分非常复杂，一些有机质的存在，会对排水管造成堵塞，从而不利于土壤中的水份排出，使地基的强度和硬度都明显减低，若施工中软基得不到有效处理，会增加塌陷、溃坝等质量问题的发生概率。

2  软基基础对于水利工程的危害

2.1  水利工程建设施工难度增大

软基带给水利工程的最大问题就是工程难度较大。在普通的平地建设中，经常遇到软基的情况。这种软基主要是由碎石和高含水泥沙混合而成的土壤。这种土壤在隧道的挖掘甚至是地上道路铁路的建设中都是很困难的。一方面，这样的软基因为不具备良好的支撑能力，容易在挖掘过程中出现坍塌的状况。另一方面，处理过程中很容易出现不确定的问题。因为这个问题，很容易使得工程费用倍增，因此很多的陆地工程也会选择远离软土地基区域。可是，水利工程施工中，总是遇到软基缺失的情况。在水利工程布局的时候，是需要考虑多方面的因素的，许多的条件限制使得施工地质不易更换，所以，在水利工程建设过程中，对于软基施工困难的问题一定到进行重视。但是解决软基问题依旧存在着很大的困难，软基给施工建设带来更多的不确定性。

2.2  导致水利工程稳定性差

由于水利工程的本身特性，决定了其选址在软基上的情况较多，而软基的特性导致了建设在其基础上的工程稳定性较差的特点。水利工程一般大多建设在湖泊沼泽或沿海河滩等地，而这些地区由于常年湿润，泥沙淤积，存在大量的软土，即使开工初期对软基做了技术处理，但随着工程使用时间的延长，经过长时间的水流侵蚀，软土地基的稳定性和强度都会受到影响，导致整个地基发生变形甚至坍塌，从而影响到水利工程的质量和使用功能，导致工后也会因软基的存在出现沉陷和坍塌事故。

因此，要解决软基基础给水利工程带来的不利影响，除了考虑建设初期的软基加固技术，还要充分考虑工程后期的使用安全，避免软基的形成和危害，这无疑给技术人员和施工人员带来了巨大的挑战和难题。

3  软基基础处理技术在水利工程施工中的应用要点

3.1  排水预压法的应用

3.1.1  垫层

垫层要选用强度较高的土工布，一般选择1～2层复合型土工布（主要起到隔离、过滤软基水层的作用），砂垫层使用中粗砂，厚度控制在2m以下，粗砂含泥量在5%以下，同时有机质含量也要控制在1%以下。

3.1.2  设置排水板（竖直排水系统）

首先竖直方向的排水系统使用新型复合塑料排水板材，尺寸根据淤泥厚度确定，板材设置需要在砂垫层顶面进行施工，并且塑料板材必须穿透淤泥层，板材放置按照三角形状设置，另外根据软基淤泥分布情况，合理控制板材间距，间距通常在1m左右。

3.1.3  水平排水系统

水平排水系统构成包括砂垫层、盲沟、集水井三个环节，盲沟设置坡度通常大于2%。纵横间距在30～40m，砂垫层选用1～2m，材料为中粗砂。盲沟沟壁必须有隔渗层和反滤层，隔渗层用土工薄膜代替，反滤层用砂砾石或渗水土工织物代替。

3.1.4  堆载预压时间

堆载预压时间需根据工程确定，通常堆载高度要高于垫层高度，即2m～3m，预压时间要大于180天，之后方可卸载。排水预压固结法可以有效的压缩软基中的多余水分，提升土层实际抗压性能，有效控制软基变形性和压缩性，提升水利工程施工质量。

3.2  换土垫层法

由于软土的形成原因决定了软土具有松软的土层及较高的含水量，运用换土垫层法可有效改善软土的这种情况。实际施工中可采用砂土、灰土粗砂、水泥土等具有较强稳定性的材料对软土进行替换，从而实现土壤整体强度的增强，进行软土替换后，再对地基进行回填，增强地基的密实性，进一步提高地基的稳定性和耐久性。但该方法由于受施工环境的影响，会存在一定的局限性。如果各替换材料不能实现就地取材，而要经过长距离外运，往往会增加施工成本及加大施工难度，因此，如果要采用换土垫层法处理软基基础时，要充分做好周边区域的实地调研，在确保各替换材料不给工程造成压力的情况下，可进行此法的应用。

3.3  化学固结法

在常规方法无法达到有效提高软基强度的情况下，通常采用采用化学固结法来提高软基强度的目的。通过压力灌注或搅拌混合等方式将化学材料填充进软基基底，从而使软基中的土粒胶结起来，实现对软基的加固作用。目前，化学加固法常应用于特殊软基的处理，并且效果显著。软土地基通过化学加固法处理后，有效的降低了土壤的疏松度，地基强度和承载能力显著增强。

3.4  表层处理法

水利工程施工中软基基础处理技术中的表层处理法是指通过排水法或垫层法等方法对地基表层进行处理，以排除地表中多余的水分，从而使软土地基的强度和可塑性满足施工需要。实际施工时，要充分考虑现场的施工情况，结合工程实施方案，严格按照操作技术和规范，對软土地基添加材料后，排出地基中多余的水分，为方便水分的排出，在地面开挖水沟，水沟的设置要根据整个地形及土质情况，保证其排水的畅通。同时要注意对沙土的正确处理，可对地基采取砂垫层的方式对沙土进行处理，从而进一步增强地基的稳定性。

3.5  加强软基质量控制，提倡文明施工

软基工程施工时，很容易出现声、光、等的污染。在软基的质量管理过程中，对于施工技术的重视很重要，但是对于施工过程的重视也很重要。施工时候，进行软基处理时，通常会应用多种技术，不同的技术之间应该注意进行协调，使得施工质量能够进一步的保障。应用新的技术时，应该严格的控制其技术的指标，不同的技术进行配合，使得软基质量的效果能够更好。

4  结论

总的来说，软基基础施工一直都是水利工程施工中的难题，也是水利工程施工必须要解决的问题。软基处理技术选择和应用必须要结合具体的工程实际来确定，同时注重软基处理质量控制和处理技术的优化，为水利工程建设质量提升提供可靠技术保障。

参考文献：

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