水利工程软土地基建设控制分析

刘洪雷

（安徽省大禹水利工程科技有限公司，安徽蚌埠 233000）

0 引言

水利建设是我国国民经济的重要基础工程，也是一项极其重要的民生工程，与人们生活生产是息息相关的，如果水利工程建设质量不合格，就会存在诸多质量隐患和安全隐患，会导致十分严重的后果。不光是施工人员的生命安全产生威胁，还会导致工程在后续使用中发生障碍，直接影响人们生活生产以及社会稳定发展。而在水利工程建设中难免会遇到软土地基，这是施工的重点，也是难点。对于工程施工单位而言，通过加强水利工程软土地基建设控制，这样可以确保水利工程的整体建设质量，也可以延长水利工程的使用寿命。由于软土本身的含水量较高，加上强度也不够，所以在水利工程的各个环节都必须要重视软土地基建设控制，主要包括招标环节、设计环节、施工环节以及竣工验收环节等，以提高工程建设质量。

1 软土地基的概述

软土地基的土壤中水含量比较大，而且还存在较大孔隙，另外土壤的压缩特征也非常明显，该地基承载能力不强，软土地基的土壤中腐殖物质比较多。在水利工程施工中不可避免存在软土地基问题，在进行水利工程地基建设的时候必须要采取相应的措施进行控制，这样才能够更好地确保工程的建设质量符合标准要求。所以这样，关键在问题是软土地基中软土比较多，总体非常疏松。正因为这样，在水利工程建设中就很有可能各种问题，比如：崩裂，还有塌陷等。其次，透水性不强。软土地基的土壤大部分都不具有很强的透水性，所以在软土地基中很难迅速排出多余的水分，为了让地基的建设更加顺利，一般都会为采取排水固结法实现地基的排水，让软土的稳固性有效地提升上来。再次，高压缩性。由于软土地基没有很高的强度，压缩性很强，所以在水利工程建设中土地基普遍存在塌陷的问题，给水利工程的施工造成非常大的困扰。最后，不均匀性。软土地基的土质密度以及硬度都不是一致的，所以在工程的建设中，软土地基每个位置的受力都存在明显差异，这样就会很容易导致施工建筑出现崩裂的现象，严重的时候甚至还会引发倒塌。若要提高水利工程建设质量，就必须要对施工的技术水平也提出较高的要求，加上不同的水利工程在实施的时候具有较大的难度差异，导致软土地基工作处理难度较之于以往有所增加。在具体施工中，要想保证制定的控制措施突出合理性和科学性，坚决不能忽视工程实际情况，这样才能保证其软土地基建设质量合格，让水利工程的建设可以更加顺利地开展下去。

2 水利工程软土地基建设的控制措施

2.1 设计阶段的控制

2.1.1 选择科学的地基处理方法

在水利工程设计阶段，若要保证软土地基建设质量，工作人员就必须要结合地基的实际情况，采用正确的地基处理方式，增强处理效果，提高处理质量。科学的处理具有以下几点作用：①可以让软土地基的土体变得更加密实，而且可以缩小土的孔隙；②能够让软土地基的土颗粒有效胶结在一起。如果软土层的厚度较小，可以通过挖除软土层、换填粘性土以及水泥土，或者是通过沉井基础等手段来处理软土地基，以免工程需要更多的资金投入。如果软土层的厚度较大，就会很难进行大面积的深处理。对于中小型的水利工程建筑物，要采用行之有效的办法，当前比较常见的方法有打砂桩、预制桩，以保证整个工程的建设更加顺利。

2.1.2 选择轻型的建筑结构

要想防止软土地基出现沉降变形的问题，在设计阶段就需要考虑到建筑结构的选择，尽量选择轻型的浇筑结构。比如说，可以充分地借助拱形桥梁自重比较轻的优势，把桥台基础进行浅埋，浅埋的意思就是指选择地基表层密实土层进行设置，这样就可以软土层直接避开。就一些大型或者中型的水利工程来讲，能够借助空箱底板，也就是说在不增加建筑物的造价前提下，提高底板的高度，这样可以避免底板有很大的重量，符合软土地基的要求。此外，可以转变水利工程建筑物的连接处，这样不光可以节省工时，而且还可以更好地符合软土地基的设计要求。

2.1.3 设置镇压层

对于软土地基来说，在填筑挡洪堤防过程中，可以设计一个镇压层，而且在镇压层的竖直荷载作用下，可以将软土地基进行固结，提高软土地基的抗剪强度，这样可以让镇压层下的地基强度变得更高，给后续的施工打下坚实的基础。

2.2 施工阶段的控制

由于软土地基中是由很多土壤组成，常见的有松软土等，其土质当中水分含量很大，导致地基中容易出现空隙，降低其强度。但是软土地基的压缩性却很大，在实际的施工过程中很难承受住巨大的压力，一旦处理不当将会引发大面积的沉降以及倒塌现象。为了将水利工程的施工质量切实地提升上来，让整个施工的过程更加安全，并且确保水利工程的使用寿命，绝对不可以忽视软土地基质量的控制，力求软土地基与水利工程建设的地基设计的有关要求相符。而现阶段我国水利工程建设单位针对软土地基有许多处理方式，如下：

2.2.1 换填管理法

换填法，简单来讲，是通过机械设备挖出将软土地基中不达标的土，然后将不具备侵蚀性并且能够符合施工要求的材料土填充进去。回填土的材料主要有粗砂、中砂以及卵石等，把这类材料混合在一起不光含水量比较少，而且承载力也较高，再通过及时地夯实，可以更好地提升软土地基的固结度，从而满足水利工程的施工要求。但是实际上，使用这样的方式会加大工程量，也阻碍软土地基施工高效开展，所以还得结合工程的实际情况决定是否采用。

2.2.2 排水砂垫层法

如果是淤泥质黏土可以利用该方法将这些土壤中多余的水分都排出来，以确保强度符合标准要求。施工人员往往在施工中根据标准要求将砂垫层填充于土地基底部，要保证砂垫层透水性良好。随着施工作业的开展，有些软土层由于自身包含的水分很多，这样就会导致压力日益增加，自然就可以慢慢排出软土层中包含的水分，再利用砂垫层进行科学的渗透。同时，在施工过程中要想防止发生地下水反渗的情况，也必须要将隔水性能很强的粘土均匀铺在砂垫层上方，还有优质的透水材料等。只有保证透水效果非常显著，此外在搅拌砂垫层材料的过程中，不能将其集中搅拌在一起，尽量确保均匀搅拌，然后将搅拌好的砂垫层材料以平铺的形式铺设在地基底部。

2.2.3 化学固结法

就目前的情况来看，化学固结法在水利工程的施工过程当中应用得不是很多，顾名思义，此方式是使用合适的化学材料来确保软土地基可以达到排水固结的目的，确保软土地基的稳定性。如今，广泛应用的化学固结法有很多，比如，深层搅拌法，还有灌浆法等。其中，就深层搅拌法来讲，这种方法是借助水泥以及石灰等常见的材料当作固化剂，通过深层搅拌机械将含有水泥以及石灰的混合物充分地进行搅拌，在实际搅拌过程中确保固结剂都黏合在软土地基上，只要二者化学反应，就可以完全固结软土，可以保证软土地基有良好的硬度，这样一来，必定有利于水利工程接下来的施工顺利完成。

2.2.4 深层水泥搅拌法

该方法目前广泛用于淤泥土的软土地基施工中。在具体施工过程中只要发现杂质，必须要第一时间将其彻底清除，结合要求对其展开平整施工作业，确保其平整度符合有关标准要求。并且在施工中必须要对水泥进行有效控制，可以在施工现场开展施工试验分析，从水泥中取出样品，采用专业的检测仪器设备来科学检测水泥强度是不是合格且满足施工需求。

2.2.5 预压法

简单来说，这种方法就是对建筑物的地基结构进行科学分析，利用将特定静荷载施加于地基，在确保地基压实后将荷载全部卸掉。运用该方法能够使建筑物没有很大的沉降量，也加强软土地基的承载力。在实际处理过程中必须要结合有关要求采用加压方法来科学处理软土地基，这样容易使地基强度得到大幅度提高。整体而言，在处理中运用预压法是通过真空预压法进行处理，借助大气压的荷载完成地基处理，这样就可以确保在地基内部产生真空度，然后将多出的水分排出，必定可以使地基在较短的时间固结。

3 结语

总而言之，就水利工程建设来讲，建设单位必须要将地基作为工作的重点，软土地基属于比较常见的一种地基，在实际的工程中需要结合软土地基的具体情况制定出更加合适的地基控制方法，将各种处理方式进行有效结合，比如：换填管理法、排水砂垫层法、化学固结法、深层水泥搅拌法以及预压法等，必定可以使软土地基具有很强的承载力，让水利工程的整体建设质量得到更好的保障，从而提升水利工程的使用寿命。