水利工程施工中软土地基处理技术的应用

文/李恩周 蓟州区水务局 天津 301900

1、软土地基的特点

1.1 强度低

软土的土质较为疏松，所以软土地基的强度较低。这就造成了施工过程的困难，很容易因地基强度过低而无法承受工程的压力，进而出现塌陷和崩裂的现象。

1.2 透水低

软土地基的透水性较差，这和其组成成分有关，淤泥质的粘土造成了排水的困难，大量积水影响和工程建设的质量。

1.3 压缩量大

软土地基的压缩量较大，这就给施工带来了较大的不变。因为随着施工的进行，工程的重量不断加大，地基塌陷的风险也随之增加。

1.4 沉降快

软土地基的压缩性很强，随着施工增加工程的重量，软土地基的沉降速度也会加快。

1.5 不均匀

软土地基有的分布不均匀性很大，其内部有着多种土质，不同土质的硬度和强度等都不同。所以，在软土地基上的施工，很容易因为地基的受力不均而引发塌陷等问题。

2、水利工程施工中软土地基处理方法

2.1 换土法

换填垫层法就是把地基下层较潮湿、松软的土层范围清除，再应用能抵抗永久变形、性能较稳定的材料进行换填，换填后进一步进行压实。在进行施工时，可应用碎石、水利碎渣等材料实施垫层换填；对软土地基应用砂石实施垫层，可以有效增强水利工程软土地基负荷能力，还可以促使软土水分挤压排出，形成凝固状，是处理暗穴的最佳材料。应用碎石土进行垫层，应对碾压密实度、厚度进行把握；换填垫层法具有工期短、造价低廉以及操作简单等特点，在水利施工过程中得到广泛应用。

2.2 强夯施工法

在工程施工过程中，针对软土基础的施工，还经常应用强夯的施工方法进行施工处理。在应用这种施工方法的过程中，通常使用 80kN 的施工夯锤进行施工。将夯锤吊起在6～30m高度范围内进行锤体的自由下落，通过重复不断的自由下落施工来对软土基础进行夯实。强夯施工法最主要的应用施工环境就是工程基础有大量的河流冲击或者是滨海沉积；还有一种环境就是软土中有大量的换土或者是粉土以及杂填土等土质时；上述几种工程施工环境在应用强夯施工法时，施工效果都较为明显，质量都较为优良。

2.3 加载法

在水利工程施工中软基基础处理技术中，加载法的目的在于对地基施加过量的荷载，从而加速地基下沉，增加软土地基的整体强度。该基础处理技术主要通过增加应力降低软土地基中的水分，减少土壤空隙，提高地基的总压。加载法分为大气加压法和预压加载法两种。其中大气加压法是通过竖井降低软土地基中的含水量，在土层表面铺设沙土形成真空环境，由大气压力进行加载；而预压加载法是指在软土地基稳定的情况下，通过增加荷载进行预压。使用加载法需要根据施工现场的实际情况，综合比选多方案后确定是否采用。

2.4 化学固结法

化学固结法包括灌浆法、深层搅拌法及高压喷射注浆法3种。灌浆法是用气压、液压或电化学原理，把某些能固化的浆液注入天然和人为的裂缝或孔隙，以改善软土地基的物理力学性质。深层搅拌法就是软土地基中搅拌掺入各类固化剂，使软土固化，深层搅拌法也是一种通用的地基加固方法。这3种方法本质上都是利用石灰、水泥等材料作为固化剂与地基深处的软土进行粘合，使得深层的软土硬化，加强软土地基的承载能力，减少软土地基的沉降，提高整个软土地基的承载能力。与其他的施工方式相比，化学固结法的施工成本相对较高。

2.5 桩基法

桩基法的适用条件是：软土地基土层较厚，并且对其进行大面积、大范围的清理十分不容易时。水利技术的不断发展让桩基法的桩柱选择由原先的砂石桩和木桩、甚至是水泥搅拌桩逐渐被替换，现阶段较多采用的是钢筋混凝土预制桩。这种方法遵循这样的桩基原理：通过人工或者是机械的方式给软土地基打孔，在软土地基的空穴处注入混凝土，混凝土回放热进而产生化学反应，改善桩基周围的土质力学效应，最终有效改善地基沉降几率，地基的承载力得以保障。同时，由于混凝土预制桩性能较好、施工难度较小，成本相应地得到了降低，并且最终保证了施工质量，在水利建设中应用普遍。

2.6 深层水泥搅拌施工技术

当前水利工程在对软土地基进行处理时，深层水泥搅拌施工技术有着较好的应用效果。该种施工技术在淤泥土、粉土含量较大的软土地基中可取得较好的施工效果。在具体实施的过程中，应当将现场存在的杂物等全部清理干净，并做好对应的平整作业，对于水泥的选择非常关键，尽量选择品质较好的水泥。在进行水泥深层注浆的过程中，应当确保水泥注浆管道能够畅通无阻，在施工中，需确保水泥搅拌桩的垂直度，增强对搅拌桩的检查。

3、软土地基处理技术的注意事项主要内容

①在水利工程施工中应用软基基础处理技术时，需要结合有效的实验数据，依照先进的科学技术，对软土地基的土质进行检测实验，在选用处理技术时，严格根据实验数据，在有效数据的指导下进行，以此保证软基基础处理技术的准确性，也有利于提高水利工程施工质量，提升处理技术水平；②软基基础处理技术实施的过程中，需要充分考虑软土地基的承载力，结合计算机技术的分析数据，找出软土地基的影响因素，有效的分析软基水平剪切力和软基土壤热化等数据，便于技术的有效实施；③在水利工程施工中应用软基基础处理技术时，需要注意处理好深层搅拌桩，由于深层搅拌桩受季节因素影响严重，在进行施工过程中，做好深层搅拌桩，由于深层搅拌桩受季节因素影响严重，在进行施工过程中，做好深层搅拌桩的处理，充分考虑季节因素影响的施工时间等环节，保证水利工程施工建设技术的顺利进行；④结合水利工程的施工具体情况，做好地址的实地勘察和测量，勘察地质、地貌等影响数据，再结合专业的技术资料，分析出调查数据的作用，最大程度上避免软基基础处理技术对水利工程造成的经济损失。

结语：

综上分析，软土地基的存在影响到水利工程的施工效果，因此，在水利工程建设的过程中，应当全面认识到软土地基给整个水利工程带来的危害，坚持科学合理的软土地基处理原则，从水利工程的实际情况出发，采取针对性措施，增强水利工程施工中软土地基处理效果。

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