水利施工中软土地基处理技术的探讨

刘丽

（辽宁恒泰水利工程有限公司，辽宁 沈阳 110000）

引言：水利工程项目通常的建设位置在河流等湿度较高的区域，因此软土地基便是较为明显的项目实施特征。由于软土地基的承载能力较低，同时水含量较高，因此会存在孔隙，如果使用的技术不合理，便会导致地面发生变形情况，大幅降低项目的安全性。因此在实施水利项目时，可侧重使用加固处理相关技术，从而为后续兴建水利工程奠定坚实的基础。

一、软土地基概述

所谓的软土地基是指土壤中的水含量较高、存在的孔隙较大，且压缩特征较为明显，其自身的承载能力较低的地基土壤。该类型的土壤含有大量的淤泥，同时具有少量的腐殖物质。当前，为了全面提升人类的生存条件和质量，水利工程项目的数量也越来越多。在具体实施水利项目时，会经常遇到软土地基的问题。该类地基会对工程实施质量和安全性产生较为直接的负面影响，因此选择适合的地基处理方式，保证工程达到预期的质量和效果便显得尤为重要。软土地基的性质较为特殊，因此对施工的技术水平也提出了更高的要求。由于不同施工项目的水利条件及具体实施的复杂性均存在一定的差异，这也为处理软土地基形成了更大的难度。在具体选择处理措施时，技术人员先针对软土的特点进行深入的调查和研究，细致总结施工现象的各类条件，以此为参考制定相应的施工计划，使用科学的施工方式完成理想的软土地基处理效果。对软土的有效处理不但能够有效保证水利项目的最终实施质量，同时还能提升施工人员的安全系数。技术人员应提前对施工过程中可能产生的各类问题进行全面的预估，并制定相应的处理方案，以此在保障工程安全实施的前提下提升项目的经济价值。

二、水利施工中软土地基的特点与危害

（一）透水性差

对于水利工程来说，其建设区域当中的软土地基包含了淤泥，所以有着极高的含水量以及黏性，这就会使得软土地基的透水性极差，表层水不能有效向内渗透，最终导致了地基有着大量的积水，对于地基的稳固性以及安全性造成极为严重的影响，同时水利工程设施随着雨水的不断冲刷也会受到一定的侵蚀，影响到水利工程的寿命以及功能性，所以在进行软土地基处理的过程中，必须要注重排水措施，这就会让施工时间以及成本受到影响。

（二）孔隙较大

软土地基的另一个显著特征为孔隙大。孔隙产生的主要原因为软土地基中的水含量较高，因此构成软土地基的颗粒间，会由于水分而产生一定的胶结，这也为软土地基的压实性能形成了较大的阻碍。软土地基会因为自身湿度过大而降低压实能力，且在颗粒间还会形成较大的孔隙。该特征会导致在具体实施水利项目时，应用软土地基处理技术需要投入更多的人力，通过长时间的压实处理才可使用，但这个过程也会由于软土地基的触变性特征而出现沉降现象。因此在实施水利项目建设时，应用软土地基处理技术要充分考虑其孔隙方面的特征，以此保证工程实施不会受到孔隙特征的较大程度制约。

（三）强度较低

水利工程对于水利的使用年限以及质量都有很高的要求,但是由于软土地基自身组成成分特性的限制,含水量较高且结构松软,因而软土地基强度比较低,早期沉降可能不明显,如果出现外力干扰或者在上部荷载的长期持续施压过程中,在地基所承受的压力不断变化的情况下会表现出较高的压缩性,稳定性变差,易发生形变,出现裂缝以及坍塌等事故,特别是在地震等自然灾害期间,安全隐患加大,严重影响水利工程的使用。

三、水利施工中软土地基处理技术

（一）换填法

在进行水利工程软土地基处理的过程中，换填法是应用较为普遍的，也是十分有成效的方法，这种方式能够针对软基厚度较小的地基来应用，把承载能力不够的土层替换成强度达标的土层或者是材料，以此来提升地基的强度。具体施工方式为：首先挖开软土地基层，将其中的软土土质全部清理干净，然后通过质量符合标准的材料进行更换，在这当中一定要通过专业挖掘设备的帮助，通常情况下必须要将深度控制到2 米范围之内。其次需要将材料进行逐层替换，在替换全部完成以后才可以进行压实工作，最后需要对新的地基进行整体检测，主要是检测其强度与紧实度能否达到要求。在应用换填法的过程中需要注意的是，必须要对施工作业的范围以及深度进行严格控制，以此来保证整体的施工效果。

（二）水泥土搅拌桩

实施水泥土加固，便是在加固的过程中发生的物理和化学反应，其与混凝土的硬化原理还具有一定的区别。混凝土硬化是水泥与填充物质所产生的水化和水解，其发生凝结的速度较快。而水泥加固土中的水泥量不高，最多可为加固土的1/5，水泥产生的水解等化学反应也在活性介质内完成，其强度提升的速度较混凝土更低。当前工程所使用的搅拌桩布桩方式可为格构式和柱状形式。以前者为例，通常应用于软土地基和粉砂中能够产生更为理想的效果。软土地基发生沉降的原因主要为侧向出现变形的情况，通过研究结果可知，在软土地基中使用悬浮的搅拌桩，便可有效对软土的侧向进行控制，从而降低发生沉降的机率。格构式布桩方式能够深入到软土层，将所有的软土均控制在基底之内。实际实施项目工程时，还应同时考虑到搅拌桩与其他的管桩综合使用所产生的技术问题，水利物的地基反力差别过大，在同一工程内便需使用多个地基的处理策略。为切实缩小不同水利物连接点的沉降差异，技术人员应侧重对技术进行优化使用。在地基应力较小的条件下，可不设置搅拌桩的褥垫层，在选择具体的土沉降参数时，需结合工程的实际需求，从总体层面了解掌握搅拌桩的质量情况，使用多种检测技术对其进行科学的检测。

（三）排水固结法

水利工程出现沉降的问题是比较普遍的，而通过排水固结法能够有效地改善软土地基稳定性不够的情况，以此来缓解地基的沉降现象，该项技术主要是针对含水量过大的软土地基，并且可以发挥十分显著的效果。该项技术的重点就是排水系统以及加压系统，因为加压方式较为丰富，可以把加压方式分成真空预压法和超载预压法、降水预压法等,只不过这些方式都是以软土地基透水性差的基础来进行排水工作的。真空预压法是应用最为普遍的，该项方式利用在软土地基的表层铺一层砂垫层，同时在其中埋设排水管道，再利用封闭薄膜让地基和大气隔绝，最后通过真空抽气装置来构建出一个真空地带，以此来提高地基的承载性能。超载预压法对于软土地基的处理效果更加明显，只不过对于超载预压阀值控制起来较为困难。降水预压法与真空预压法的薄膜覆盖类似，同时还需要在软土当中设置沙井、塑料排水等，在实际应用的过程中必须要结合实际情况进行综合考虑。

（四）预压处理法

在水利工程施工中软土地基处理时，预压处理法也属于常见的处理技术，在实际应用中，该处理技术的主要应用原理在于，借助重物自身压力对软土地基表层进行静载荷的施加，在静载荷作用下，软土地基之间的缝隙也会不断被压实，这也在很大程度上提高了地层结构的综合性能。目前在水利工程施工过程中，经常使用到的预压处理法包括堆载预压法和真空预压法两种类型，以前者为例，其作用原理是利用现场的一些材料，如水泥材料、砂石材料、石板材料等，将其平整的堆放在软土地基结构表面，静待一段时间后，结构表面会在重物自重下开始沉降，同时会将土层中的水分和空气挤压出来，以此起到提升软土地基综合强度的作用。

结束语：综上所述，随着我国经济水平的不断提升以及水利工程建设的发展，软土地基已经成为了水利工程建设当中亟需解决的问题。地基与水利工程设施的安全有着密切联系，所以在实际处理过程中因地制宜，结合实际情况来选择最为合适的软土地基处理技术，以此来保证软土地基强度以及稳定程度符合工程需求。