水利工程软土地基处理技术解析

饶 艳 魏继中

(1.汉江生态水利(武汉)有限公司，湖北 武汉 430010；2.长江水利水电开发集团(湖北)有限公司，湖北 武汉 430010)

水利工程施工过程中，涉及到较多内容，其中关键的就是地基结构，随着水利项目建设规模的不断扩大，对地基提出越来越高的要求，但因选址的特殊性，导致多数项目会遇到软土地基，此种地基土质疏松、荷载力弱，导致施工风险的增加，如果未对其进行有效处理，还会由于不均匀沉降而导致安全事故。各类地基处理技术由于对不同软土地基适用性不同，需要提前进行勘察，并对软土特点进行全面掌握，同时对影响因素全面进行分析，并根据经验进行评估，选择适合的处理技术进行处理，提升结构的稳定性，保障水利工程施工质量与效率。

1 水利工程软土地基的危害性

1.1 土质分布不合理

软土地基土层结构较为复杂，且由多种类型的土壤混合而成的，依据深度分布，各层间性能具有明显的差异性，且密度不均匀，不同土质间的承载性也不同，对基础产生较大影响，施工开始前，如果未对软土地基进行有效处理，就会造成地基承载力达不到相关标准，水利工程施工后期也会产生一定的塌陷问题，不利于工程整体质量与安全的提高。

1.2 强度较弱

水利工程对质量与使用年限都具有较高要求，由于软土地基组成成分的限制性，其含水量又较高，导致强度较弱，早期沉降可能不会明显，但受到外力及荷载作用，易产生变形，甚至引发裂缝与塌陷，尤其受到自然灾害影响，其安全风险更大，对水利工程的正常使用造成严重影响。

1.3 透水性较差

由于软土地基自身含有淤泥，且含水量比较高，进而导致其透水性较差，表层水不能向下渗透，地基存在严重的积水问题，对软土地基的稳定性造成严重影响，且上部工程设施因与雨水长期接触而导致损坏问题，严重影响到工程的使用性能，所以，在软土地基处理过程中，需要做好排水工作，这就增加了施工成本与时间。

1.4 沉降率高

由于水利工程建设时间比较长，且软土地基具有压缩性，部分在施工以后存在沉降现象，且软土地基的强度不高，土壤承载力不强，随着工程施工的推进，受到外部荷载与上部荷载的影响，软土地基承载力降低，不能承受工程结构自重，一旦沉降值超出安全标准，就会引发坍塌等问题，并影响到工程的施工质量与进度，对工程的整体稳定性造成不利影响。

2 水利工程软土地基处理技术要点

2.1 地基处理要求

a.质量方面。水利工程是重要的民生工程，在水利工程建设过程中，对软土地基有较高的技术标准。对软土地基处理要高度重视，针对各类因素的影响，进行科学分析，保证软土地基质量，避免给后续施工带来安全风险。

b.工期方面。在软土地基建设水利工程，完善的施工计划至关重要，因此，需制定完善的施工方案，在人员与物资方面，科学进行配置，确保地基处理技术合理应用；严格遵循各项指标与要求，避免返工，确保工程计划与进度保持一致。

2.2 软土地基处理技术的合理选择

a.通过勘测，全面掌握水文、地质等情况，选择适合的软土地基处理技术。同时对方案是否可行作出评估，对各项参数进行调整，依据标准要求，编制完善的施工方案，配备地基处理方案所需的物质条件，确保处理工作的合理推进。

b.对现场环境及可能产生的风险进行评估，对影响处理效果的不利因素进行控制，确保处理过程中不产生意外，即使存在问题，也要及时做出处理，确保工程进度。

2.3 地基处理过程的有效控制

a.结合水利工程类型，确定质量要求。依据标准要求、用途等建立完善的管理制度，对造价、进度等进行合理控制，保证软土地基处理技术满足建设标准。

b.强化软土地基监管，对施工数据密切监测，杜绝安全隐患。

3 水利工程软土地基处理技术应用

3.1 排水固结技术

水利工程产生沉降的概率较高。排水固结技术能够有效处理软土地基不稳定性，对于含水量较大的软土地基，具有较好的处理效果。排水固结技术的重点是加压与排水系统，加压方法有真空、超载以及降水预压法三类。真空法是较为常见的加压方法，在地基表层铺设砂垫层，埋设排水管道，采用封闭薄膜使其与大气产生隔绝，再采用真空抽气装置进行抽空，以提升地基的承载力。超载预压技术虽然效果比较明显，但超载阀控制较为困难。降水预压法与真空预压法相似，须在软黏土上面设置塑料排水以及砂井，并结合项目实际要求进行处理。

3.2 化学固结技术

化学固结技术投入会更多，但效果也会更加明显。通常来说，其他方案如果效果不明显的话，可使用此技术进行处理，特别是对于新型材料来说，此技术能够提升地基的稳定性。可用化学材料对软土地基进行硬化处理，采用深层搅拌技术将固化剂融入到地基中，同时利用高压喷射技术将裂缝进行填充，提升其整体承载能力，降低地基沉降问题，提升工程的整体质量水平。

3.3 灌浆技术

灌浆技术应用较为常用，根据灌浆方式的不同，可分为渗入型注浆、水泥搅拌技术等。渗入型注浆适用于缝隙较多的地基，能够确保原结构不受破坏。水泥搅拌是当前较常用的一类技术，以水泥为主要材料，通过对软土的搅拌，使软土与水泥产生反应，将软土层中的水分排除，从而改善软土结构性能，提升承载能力，保障水利工程的安全性。为了有效提升整体效果，施工开始前，先要做好勘察工作，并选择适合的固化剂，对浆液进行有效调配。另外，选择适合的注浆方法，对灌浆压力以及注浆量进行有效控制，提升密实性，进而提升软土地基的稳定性。

3.4 换填技术

换填技术操作简便，技术性不强，且成本低，通常适用于较稀薄的软土地基，可采用强度较高的砂石等材料替换黏土，提升地基整体强度。处理中强化分层压实质量的有效管理，合理控制单次填料的厚度，选择适合的碾压设备进行压实，同时对平整性与压实性进行检验，并对地基做好夯实处理，保证每一层换填压实都达标，形成良好的地基持力层，提升地基结构强度；为了避免冻胀土问题，要将积水、浮土等进行排除。

3.5 加筋技术

加筋技术即在软土地基中采用钢筋进行网状作业，以提升软土层的荷载力和地基的稳定性。加筋技术虽然能够降低软土层的沉降，但也存在技术成本较高、适用范围小的问题。因此，对于技术人员来说，要综合分析影响因素，结合实际情况，选择适合的施工技术。

4 水利工程软土地基处理需注意的事项

a.做好数据的调研工作。水利项目施工初期，采用先进测绘技术与数据统计方法，对现场进行勘查，尤其要获取含水度、承载性等重要参数。并结合现场实际情况科学判断，选择适合的处理技术。

b.做好施工分析与规划工作。选定处理技术后，要对数据进行分析，对可能存在的干扰因素进行全面探究，制定完善的进度规划。

c.对极端环境作出预测分析。软土地基对外界环境具有较强的敏感性，因此，施工季节选择要慎重，同时要做好气象因素影响应对措施，保证施工进度。

5 结 语

综上所述，软土地基具有一定的特殊性，对水利工程有一定的安全隐患，软土地基处理是工程施工中的关键环节，要选择适合的处理方案，满足软土地基处理要求，保证水利工程结构的稳定性。