水利施工中的软土地基处理技术研究

张海宁

（河北纳川建设工程有限公司，河北邢台 054000）

近年来，人们逐渐重视水利工程施工技术研究工作，在水利工程施工过程中，基础施工内容为地基处理，地基处理技术的有效应用，可提高水利工程的整体施工质量。当前，在对水利工程地基处理技术进行分析的过程中，需要掌握水利施工中软土地基处理技术的各项要点，并做好充足的准备工作，保证软土地基处理施工质量，为水利工程后续施工奠定坚实基础，推动我国水利工程建设的发展。

1 软土地基概述

软土地基指软弱土层，这种土层会影响工程的施工质量。软土地基的孔隙比普通泥土的孔隙更大，含水量相对较高，易导致泥土内的颗粒出现胶结问题，无法进行夯实。软土地的压缩性较强，若未对软土地基进行有效处理，会降低地基的承载力、强度，影响后续工程建设进度和建设质量。

（1）灵敏度相对较高。

软土地基的高灵敏度主要表现为初变性较强，振动原状软土会破坏软土结构，降低软土强度降，导致软土成为稀释状，出现沉降、侧向滑动、基底面侧向挤出等问题。

（2）具有较低的透水性。

软土的抗剪强度为20 MPa以下，透水性相对较低。在软土地基处理过程中，其地基排水工作难度相对较大，地基内的孔隙水压力相对较高，易导致地基出现沉降问题，且会延长建筑物的沉降时间。

（3）孔隙比相对较高。

软土地基的孔隙比重塑土孔隙高约20%～40%，导致在地基上施工时土质缓慢沉积过程较长，土质内的颗粒接触点易形成胶结，缺乏与重塑土类似的压密步骤，影响软土地基的承载力。

（4）软土地基的压缩性相对较高。

软土压缩曲线具有一定特色，初始阶段为平缓，压力超过某一值时，出现陡降段后将趋于平缓，再出现另一个陡降段。经过一定压力区间后，软土土样的压力曲线斜率将呈现较明显的突变到渐变特点[1]。

2 软土地基处理技术

2.1 换土垫层处理技术

换土垫层法是水利工程软土地基处理过程中较常用的处理技术，可在软土层厚度较薄的情况下进行应用。换土垫层法可利用灰土、粗砂、沙壤土、水泥土等，通过换填技术对软土层进行有效处理。在开展换土施工过程中，须对需要进行施工的土层进行压实处理，确保地基具有良好的持力，以改变原有软土层承载力较差的问题，提高地基稳定性、抗变形能力。

在应用换土垫层处理技术过程中，应先彻底清除基础底面区域内的软土与不良土，利用强度较高、抗侵蚀性强、质地坚硬、压缩性较小、性能稳定的沙砾、碎石、灰土、素土、矿渣、煤渣等材料进行分层填充。与此同时，应利用机械设备或人工对填充材料进行夯实，增加填充密度，以形成牢固性、强度更高的人工地基。换土垫层法可有效扩散地基的基底压力，降低地基出现沉降的可能性，提高地基承载力，且可加速软土排水，消除膨胀土存在的胀缩问题，在软土浅层地基处理中的应用相对普遍[2]。

2.2 桩基处理技术

桩基处理技术一般应用在淤土层较厚、无法进行大面积处理区域，桩基处理技术包括砂石桩、水泥土搅拌桩、木桩等。随着建筑行业施工技术的不断发展，钢筋混凝土预制桩成为当前水利工程软土地基处理过程中应用较普遍的方法。这种桩基利用人工或机械成孔，可在软土地基内灌入混凝土，混凝土放热、离子交换作用可有效改善桩基周围软土的性能，以形成具有较强承载力的复合型混凝土桩地基，可降低地基出现沉降的可能性，提高地基的承载力。桩基处理技术速度相对较快，成本投入较低，可确保地基处理质量。钢筋混凝土预制桩有利于抵抗水闸水压产生的水平荷载作用力，具有一定的水平稳定性。

2.3 旋喷注浆处理技术

旋喷注浆法在实际应用中，需要利用化学手段、液压、气压，将可同化的浆液注入建筑物、地基的缝隙处，通过提升旋喷、顶喷进行施工。利用喷射浆液达到构造人工复合地基的目的。这种施工方法可有效控制地基沉降，不断提高地基的整体承载力。

在旋喷注浆法施工中可选择黏土、水泥浆、黏土浆等材料，聚氨酯类、硅酸盐类等化学浆材也是旋喷注浆法常用的浆液。旋喷注浆法一般运用在黏性土、淤泥质土、淤泥、粉土、沙土、人工填土等软土地基的处理过程中。如果地基土层内存在大块石或土层的有机质含量相对较高，在使用旋喷注浆法前，应确定其适用性，以充分发挥旋喷注浆法的应用价值。

2.4 加筋处理技术

加筋法在实际操作中可利用抗侵蚀能力强的金属板条、土工格栅、土工织物等，并将其埋置在地基土层内，利用土层的颗粒拉筋、位移产生的摩擦力，确保加筋材料与土层可紧密结合，形成整体地基。加筋处理技术利用受拉作用，可有效调整地基底层的应力分布情况，降低地基出现侧向位移的可能性，有效控制地基变形、沉降，增强地基土层的稳定性，提高土层的整体强度、承载力。

2.5 加载预压处理技术

在工程建设前，须在预压负载作用下开展压密作业，可使地基土层发生改变，以提高地基土层的整体强度。拆卸液压负载后，再开展工程建设，可有效防止地基出现变形位移等情况。加载预压技术在软土地基处理过程中，如果地基土层本身的渗透性较小，为了缩短土体排水距离，加速土体排水固结，可在土层内挖射竖向排水通道，利用塑料排水板、袋装砂井等方式加快排水速度。

一般加载预压法适合应用在泥炭土、杂填土、充填土、软黏土等地基土层中。选择垫层材料选择时，可选择渗透系数相对较大、级配良好、含水量相对较小的中粗砂。与此同时，竖向排水通道砂井法应使用相同的粗砂，以保证竖向排水通道沙井法的应用效果。

3 提高软土地基处理质量的措施

在水利工程施工过程中，须利用先进的施工技术对软土地基进行有效处理，提高软土地基的强度、承载力，保证后续水利工程施工顺利进行。一般情况下，需要全面掌握先进的技术、施工理念，提高水利工程质量、承载能力。

（1）控制地基承载力。

水利工程施工过程中，应严格控制不同阶段的地基承载力，充分利用软土地基处理技术，提高地基承载力，制定科学合理的软土地基处理方案。在对相关资料和信息进行调查和检测时，应全面掌握土壤热化现象、水平剪切力等因素，并利用计算机软件，保证计算结果的准确性、可靠性。与此同时，工作人员须加强数据分析工作，以采取具有针对性的措施开展软土地基的施工作业，不断提高软土地基的处理质量。

（2）合理利用深层搅拌桩技术。

水利工程的规模相对较大，施工时间较长，在对软土地基进行处理时，需要根据季节变化的具体情况，分析气候条件、天气因素对地基产生的各种影响。在冬季进行施工时，难以开展有效施工作业，应利用深层搅拌桩技术，提升施工质量与效率。

（3）开展勘查测量作业。

在水利工程施工前，应开展全面、详细的勘察、测量工作，以充分保证施工资料、信息的准确性、全面性。在对各项勘查和测量数据进行分析时，须对不同环节的特征和性质进行全面分析，保证分析结果的科学性、有效性。在此基础上，开展软土地基处理工作，可提高地基处理效率，保证地基处理质量。与此同时，未获取充分的调查数据前，不可随意制定软土地基处理方案，避免在后续施工中处理方案与实际情况存在较大偏差，影响施工进度，导致软土地基处理质量不达标，无法保障水利工程后续施工的安全性、稳定性。

（4）应重视对软土地基土质试验工作。

在地基处理之前，须对基地土质进行严格试验，并完成相关数据采集作业。在实际施工中，应严格按照获取的数据，制定地基处理方案。利用深层水泥搅拌桩进行地基处理，可充分发挥基底土质试验数据的应用价值，不断提高水利设施的整体施工质量[3]。

4 结语

在我国社会经济快速发展的背景下，应充分重视水利工程建设工作，保护生态环境、维护社会和谐。水利工程的规模较大，施工时间相对较长，在实际施工中各项技术存在较多的影响因素，如环境变化、季节变化等均会影响施工技术效果。为了提高水利工程的施工质量，应加强对软土地基处理技术分析力度，并探究对施工技术要点，根据当前较常用的软土地基处理技术，综合分析水利工程项目的具体建设需求，并科学选择软土地基处理技术。同时，应加强软土地基施工过程中各环节的控制工作，有效应用软土地基处理技术，提高地基的承载力、强度，保证水利工程建设工作顺利进行。