关于水利施工中软土地基处理技术

刘茂

摘  要：水利工程施工建设过程中常会碰到软土地基，若处理不当，会影响水利工程整体施工质量，降低水利建筑的稳定性与安全性，也会危及周围居民的生命与财产安全。因此，该文就软土地基的主要特征进行论述，讲解常用的软土地基处理技术的使用方法与优势，对软土地基处理技术施工过程中的注意事项进行讲解，为水利工程施工选择最佳的软土地基处理方式提供指导，为水利工程建设奠定良好基础，更好地提升水利工程施工建设质量。

关键词：水利施工  软土地基  处理技术  地基处理技术

中图分类号：TV5                            文献标识码：A文章编号：1672-3791（2021）03（c）-0088-03

Treatment Technology of Soft Soil Foundation in Water Conservancy Construction

LIU Mao

（Irrigation and Drainage Development Center of Xinjiang Uygur Autonomous Region， Urumqi， Xinjiang Uygur Autonomous Region， 830000  China）

Abstract： Soft soil foundation is often encountered in the process of water conservancy project construction. If it is not handled properly， it will affect the overall construction quality of water conservancy project and reduce the stability and safety of water conservancy buildings. Therefore， this paper discusses the main characteristics of the soft soil foundation， the emphasis on the soft soil foundation treatment technology commonly used method of use and advantages， to deal with the matters needing attention during the construction process of soft soil foundation is supplied， for water conservancy engineering construction guide to choose the best way of soft soil foundation treatment， lay a good foundation for the water conservancy project construction， improving the quality of water conservancy engineering construction better.

Key Words： Water conservancy construction; Soft soil foundation; Processing technology; Ground treatment technology

新時期随着社会经济的快速发展，我国水利工程也呈现高速发展态度，人们对于水利工程施工质量的要求也大幅提升。软土地基是水利工程施工中常见不利因素，会使施工进程存在安全隐患，也会导致建设项目整体质量大幅降低。选择合适的软土地基处理技术，对于水利施工的有序开展，建设项目质量提升均具有重要意义。因此，该文就软土地基处理技术的常见方式进行探析，进一步指导水利工程施工中软土地基处理工作地开展。

1  软土地基的主要特征

软土地基是建筑类施工中常见问题，主要是地基中存在软弱土层，相比于其他土层而言，沉降发生风险较高，若施工期间未能采取有效处理方式或者未给予处理，均会影响整体建筑工程的整体质量。通过对软土地基的特征进行分析，大致可划分为以下6点：第一，压缩性强。软土地基的含水量大，地基孔隙多且大，含有大量的微生物，导致软土地基具有极强的压缩性。在水利工程施工过程中，操作方式复杂，一旦选择压力超过地基承受最大限度的方式，会导致软土地基出现沉降等问题，不仅存在安全隐患，而且会使施工的稳定性大幅降低。第二，透水性较差。软土地基的土质类型较多，其中淤泥质软土含量较高，导致土质的渗水性能较差，不利于排水工程施工[1]。第三，不均匀性质明显。软土地基中不同土质的密度、强度、硬度均有所差异，导致地基整体均匀性极差，施工中会出不均匀沉降问题。第四，下沉速度快。压缩性强，土质不均，透水性差等特殊影响下，会导致软土地基沉降速度加快。第五，触变性。软土是结构性沉积物，呈现絮凝状态，未受外界破坏，保持软土状态时具有一定强度，但是遭到外界破坏后，软土的强度迅速降低，或者土质呈现稀释状，在施工过程中振动荷载作用下会使软土层出现沉降问题。第六，低强度性。软土的强度低，在施工后土层易出现裂缝等质量问题。

2  软土地基的处理办法

2.1 换填法

换填法是常用处理方式，主要是通过人力或机械设备对存在的软土地基用其他材料进行更换，增强地基，保证水利工程施工的稳定性。采取此种方式前，需要提前对工程施工现场的土质进行深入分析，确定最终的填换材料，然后明确不同填料的填充顺序进行分层填充，使软土地基的密度、强度有效提升。目前，常用的换土垫层材料主要是水泥、沙土、灰土粗砂、碎石等，此类材料的强度大，分层填充可使土壤层的密度有效提升，利用机械振动方式，也可使软土结构夯实，使地基的承受能力有效提升，更有利于后期水利工程施工[2]。换土垫层法适用于在浅层部位的软土地基，此时利用外界材料增加地基越来，可有效避免施工过程中出现沉降等问题。采用换填法也可使水利工程施工过程中排水系统施工困难问题有效解决，减少施工过程中土壤膨胀收缩等情况发生。

2.2 强夯法

强夯法是利用100～400 kN间的重锤在6～40 m高度落下，通过巨大冲击力使软土地基的强度有效提升，缩小地基原有的压缩性，使土质振动液化条件有效改善。强夯法在水利工程施工中应用简单，经济成本低，对环境无明显影响，效果较佳。

2.3 旋喷法

旋喷法是利用旋喷机械治理软土地基，使软土地基所具有的防渗透性能充分发挥，使压实性有效提升。施工人员需要提前对各类旋喷机械设备进行学习，掌握操作方法，明确操作期间的注意事项，也就需要对水利工程项目进行充分调研，明确软土地基的具体情况，根据水利工程实际需求，再决定采用旋喷法[3]。施工阶段通过水泥喷射，保证软土地基与浆液凝固，通过旋喷注进一步发挥加固作用。

2.4 砂井堆载预压法

砂井堆载预压法是在软土层按照一定距离打入管井，将透气性良好的砂灌入井内，形成排水“砂井”，在井上方设计砂垫层作为水平方向的排水通道，建立加压联合排水系统，在砂垫层上部给予一定的压载，可使土中的附加应力增加，产生超静水压力，使土体孔隙内水分快速经砂井的砂垫层排除，通过排除软土地基孔隙内多余水分，减少含水量，从而提升软土地基的质量，也可使土体固结速度增加，可使地基承载能力有效提升。在实际施工过程中，砂井堆载预压法适用于对深厚软土、充填土地基进行处理，可通过堆载预压，使地基排水固结速度增加，处理软土的同时，使地基承载能力有效提升。

2.5 加筋法

加筋法在施工前，施工人员需要根据软土地基选择合适钢筋，达到加固地基，提升地基承载力与强度的目的。加筋法相比于其他方式而言，经济成本高，目前尚未全面推广，多用于不良水利工程施工之中，可使水利工程的沉降现象有效改善。加筋法应用过程中，需要结合水利工程现状进行评估，若无其他解决方式的情况且经济成本允许时，方可采取加筋法对软土地基进行处理，施工期间也需做好经济成本把控，从而避免资金浪费情况发生[4]。

2.6 排水砂垫层处理法

软土地基主要是由于泥炭土等软弱土体组成，含水性较强，采取有效方式将水分排除，可有效提升土质的物理性能与化学性能。地基处理中应用排水砂垫层处理法时，需要在软土地基底部铺设具有强渗水能力的砂垫层，铺设完毕后，方可继续开展水利工程施工，随着施工进程的进行，软土地基承受压力提高，软土地基中多余水分会被排出，在地心引力之下经过砂垫层达到软土地基排水的改善目标。若软土地基周边区域中含有大量地下水，需要在基底部铺设砂垫层的同时，在下部加垫黏土层，从而避免周边分布的地下水深入到地基之中[5]。砂垫层的选材应具备经济使用性、结构强度高、透水性佳等优势，常用鹅卵石、粗砂等材料，可保证地基结构强度、承载力提升，使软土地基处理成本有效提升。

2.7 化学固结法

化学固结法是合理利用化学试剂，利用化学反应使土质得到有效改良，提升软土地基承载能力，强化地基强度。水利工程施工时，需要提前对软土地基情况进行综合评估，判断是否可以应用化学固结法，确定不会造成巨大破坏后，严格按照流程进行施工[6]。目前，临床常用的化学固结法包括硅酸钠水溶液与氧化钠水溶液两种化学试剂，可通过填充地基内孔隙，使地基的力学性质全面提升，进而实现对软土地基进行加固处理。选择加固所用的化学试剂，是决定软土地基改善效果的关键所在。

2.8 桩基法

针对软土壤层较后时，无法进行大范围软土层填充处理，就可利用桩基法进行处理，可使软土地基的承受力有效提升。早期，水利施工中对软土地基进行桩基法处理时，主要是利用水泥搅拌桩、木桩、砂石桩等材料进行处理。近年来，随着现代化技術的冲击，钢筋混凝土所制作的桩基成为软土地基处理的主要材料，通过一定配比的钢筋混凝土进行灌溉，可使软土地基的强度、承受力有效强度，为后续施工奠定良好的基础。桩基法运用过程中，主要是通过使软土地基压力增强，提升土质的承受能力，方便后续施工建设开展，也可避免施工过程中出现沉降问题。

3  软土地基处理的注意要点

3.1 做好施工前评估工作

水利工程施工前，技术人员应提前对土地地质进行评估，存在软土地基时，需要对施工现场进行全面勘测，明确软土地基的土质成分、厚度、面积等相关属性，并根据所掌握的数据，结合水利工程施工的建设需求，制订相应的软土地基处理方案，明确处理技术，并根据所需设施设备提前放置在现场，采购所需材料，对施工现场杂物进行清理，保证施工范围内整洁，从而保证地基处理的有序开展。主管人员需要对前期准备工作进行检查验收，无误后再开展软土地基处理工作。

3.2 严格按照施工流程操作

工程建设过程中不同部位的软土地基处理方式也有所差异，施工人员应根据实际情况，制订软土地基处理方案，合理选择施工工艺，从而保证软土地基质量有效提升。软土地基处理工程难度大，工作量大，工艺复杂，为了确保软土地基可顺利竣工，施工人员需要严格按照制定的施工工艺流程进行施工，并有项目负责人对处理全过程进行准确把握，制定详细的施工监督标准，保证按时、按质量要求顺利完工[7]。主管人员需在软土地基处理结束后，保证软土处理满足需求，方可开展后续水利工程建设工作。

3.3 软土处理技术选择

水利工程施工时若遇到软土地基，需要结合水利工程施工要求、土地基周围情况、实际工程量等进行综合分析，在保证软土地基处理作业质量的同时，也需加快处理速度，保证后续施工建设的快速开展。选择软土处理技术时，应综合分析不同技术的性价比，选择最高性价比的软土处理技术，从而实现水利工程造价的成本控制，提升工程建设的经济效益。

4  结语

综上所述，我国水利工程随着经济快速发展，施工建设规模也大幅扩大，施工过程中若存在软土地基会对后续施工造成严重不良影响，因此，施工管理者需要重视软土地基的处理工作。在施工前需要对土质进行综合评估，根据软土地基的具体情况，水利施工对土质的实际需求，选择最佳的软土地基处理方式，达到加固地基，提升承受力的目的，为后续工程施工奠定良好的基础。地基处理技术较多，但不可停滞不前，需要积极引入先进的软土地基处理技术与理念，对现有的软土地基技术进行优化，为水利工程施工提供坚固地基保证，进一步推动我国水利工程的健康长久发展。

参考文献

[1] 司顺军.水利工程项目软土地基处理技术探讨[J].农业科技与信息，2020（3）：98-99.

[2] 冯勤龙，胡海涛.水利施工软土地基处理技术[J].河南科技，2019（10）：61-62.

[3] 吴昌建，孙峰.浅谈水利施工中软土地基的处理技术分析[J].环球市场，2020（2）：308.

[4] 张琳雁.基于倾斜摄影测量技术的沉砂池三维建模及其应用研究[D].中国矿业大学，2020.

[5] 王红来.水利施工中软土地基处理技术[J].农业开发与装备，2020（8）：102，104.

[6] 丁铁英.水利施工中软土地基处理技术[J].科学与财富，2019（1）：6.

[7] 罗良繁.软土路基填筑及地基处理设计研究[D].长安大学，2019.