垫层法在水利堤防工程软土地基处理中的应用分析

朱彦博

（中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，西安710065）

1 引言

在农业生产、发电以及防洪等工作当中，水利工程仍旧发挥着至关重要的作用。因此，受到全社会的高度重视。堤防工程的建设质量将会对整个工程投运后的运行效果产生直接影响，只有从各个方面对其进行有效控制，才能防止出现严重的质量问题。在软土地基中施工时，其承载力往往难以满足工程建设的需求，必须对其进行有效处理，防止不均匀沉降等问题的发生，以增强堤防工程的稳定性。软土地基在压缩系数、孔隙比、渗透系数和天然含水量等方面都存在一定的特殊性，对于处理技术的要求较高。垫层法在该施工环节中的应用，能够有效防止堤防失稳现象的发生。在实际工作当中，应该从工程建设的基本情况出发，制订针对性的技术应用方案。

2 垫层法的基本概念与特点

当水利堤防工程中存在较弱的持力层时，可以将一定厚度的垫层应用于地基表面当中，以满足上部荷载对地基的要求。此外，也可以挖出地基中的软土地质，应用砂石等进行换填处理，以增强其承载力，这就是垫层法。由于垫层法的施工较为便捷，而且能够起到有效的地基增强作用，因此，在水利堤防工程软土处理中的应用较为普遍。由于在施工中会对软弱土体进行挖除处理，因此，确保换填材料的质量可靠性，这也是决定施工效果的关键因素[1]。垫层设计也应该符合地基承载力的要求，确保能够实现荷载的应力扩散，对垫层的沉降量进行有效控制。

3 垫层法在水利堤防工程软土地基处理中的应用要点

3.1 验槽施工

处理堤防工程的软土地基时，应该首先做好验槽施工，为后续施工奠定基础。在槽底或者两侧位置，往往会有沟壑、墓穴、孔洞和井等存在，这会对施工造成一定的影响，应该由专业人员对其进行处理。坍塌问题往往就是由于验槽施工不规范引起的，使得工程质量难以满足项目要求，同时也对人员安全造成威胁[2]。施工人员应该重视对浮土的及时清理，并对边坡做好相应的稳定措施。

3.2 铺填与振捣

换填垫层的材料质量，会对地基的抗渗能力产生直接影响，因此，应该合理选择施工材料。粉煤灰、粉质黏土、水泥土和灰土等是在施工中的几种常用材料。在使用粉煤灰时，应该配合黏性土褥垫层，并控制其厚度在0.3～0.5m。合理控制粉质黏土中的有机质含量，使其能够在5%以内，并对其中的冻土、膨胀土和杂物等进行清理[3]。粉质黏土粒径应该控制在15mm以内，在应用水泥土时应该控制水泥产量在8%～15%。保障砂石具有优良的级配和硬度，在应用细砂时应该配合一定量的碎石和卵石。分段施工在水利堤防工程软土地基处理中较为常见，应该对每层错开的距离进行控制，通常在0.5～1.1m。在振捣夯实过程当中，应该严格按照施工标准与要求，防止对其密实性产生影响。

3.3 换填施工

换填施工在垫层法的应用中也具有重要作用，对于工程建设的整体质量会产生直接影响，因此，对施工人员的专业能力要求较高。开展碎石填实作业时，应该在基坑的周围和底部铺设砂层，能够实现对基坑底面表层软土的有效保护，消除施工中存在的安全隐患，为后续碎石垫层铺设施工奠定基础。对施工图纸进行深入的分析，确保铺层厚度满足设计要求，并将误差控制在合理范围之内。在对分层厚度进行控制时，为了能够保障良好的精确性，可以适当采用样桩。在砂层捣实处理的过程当中，应该防止对基坑底部和周围的土体产生破坏，以保障地基具有良好的强度。由专业人员负责检测铺设的质量与密度，确保不存在任何问题后才能开展后续施工。

4 垫层法在水利堤防工程软土地基处理中的质量控制

4.1 灰土拌制

粉质黏土在灰土拌制当中的应用较为广泛，应该有效检测其中的有机物、淤泥以及冻土的含量，防止对施工质量产生严重的影响。消石灰应该确保不低于Ⅲ级标准，防止其储存期超过3 个月，以保障其良好的性能。在石灰消解当中应该确保在3d 以内，防止石灰块的存在。有效校验基坑的基本情况，为灰土垫层施工提供保障，挖除软土层并进行夯实处理。

4.2 拌和与含水量控制

土料的含水量也是影响施工质量的关键因素，当其含水量难以满足施工要求时，应该对其进行适当的洒水处理。在确定分层铺设的厚度时，应该明确夯压机械的类型，确保碾压次数符合设计要求。在当天完成灰土的拌和工作，为了防止对灰土的硬化性和水稳定性造成影响，还应该做好相应的防水处理工作。

4.3 质量检测

质量检测是工程建设的最终环节，应该保障检测流程的规范性与专业性，防止工程在投运后出现严重的质量问题。在质量检测工作当中，轻型动力触探、贯入仪和环刀法等较为常见。重型动力触探的方式通常应用于检测砂石质量工作当中。在垫层的承载力和压实系数检测当中，轻型动力触探的方式较为常用，能够对压实系数进行测定后，利用轻型动力触探试验明确压实系数和击打数之间的关系。当发现质量不合格的问题时，应该采用补夯的方式进行处理，以保障软土地基的实际处理效果。在垫层整体承载力的检测当中，标准贯入法的应用十分常见，是整体评价的有效方法。填料的压实系数与干容重检测，则需要依靠环刀法实施。取样点应该布置在2/3 厚度位置，确保取样容积在200cm3以上，通过容重和含水量等参数明确其干密度值。击实试验应用于填料的检测当中，明确最大干密度和最优含水量。

5 结语

在水利堤防工程建设当中，应该加强对软土地基的有效处理，防止对工程稳定性与安全性造成的威胁。垫层法在施工中得到了广泛欢迎，能够在提升施工效率的同时，起到良好的处理效果，防止软土地基对堤防工程的运行带来安全隐患，满足社会生产生活的要求。在实际施工当中，应该加强对验槽施工、铺填与振捣、换填等施工要点的把控，同时从灰土拌制、拌和与含水量控制、质量检测等方面入手，实现施工的质量控制。