浅析水工建筑物施工中软土地基的处理

张国正

摘 要： 水利工程施工过程中，由于所处环境十分复杂，因此在工程施工过程中，基础处理作为非常重要的一项内容。在水工建筑物施工过程中，遇到软土地基的可靠性较大，一旦不能有效的对软土地基进行处理，则会对水工建筑物整体质量带来较大的影响。文中分析了软土地基的特性和危险，并进一步对水工建筑物软土地基的处理、软基中坝体和基础的防渗进行了具体的阐述。

关键词： 水工建筑物；软土地基；坝体；基础；防渗

水工建筑物施工环境较为复杂，软土地基是经常遇到的情况，因此在具体施工过程中需要对软土地基进行有效处理，可以采用科学有效的处理措施，以此来增强软土地基的稳定性，提高基础施工的质量，确保水工建筑物施工的顺利开展，确保其质量。

1软土地基特性以及危害

软土中含水量较高，土体之间具有较大的孔隙，而且不同层之间物理力学性质也存在较大的差异性。可以说软土地基具有孔隙大、高灵活度、强压缩性及较差的透水性。相较于普遍泥土，软土具有较高的含水量，颗粒之间衔接点呈现出胶结现象，这也导致其空隙相对较大。由于软土土层之间含水量较大，各土層之间物理力学存在较大的差异性，这也使其对压力承载能力较差，容易发生变形。当利用软土振动技术来对软土结构进行破坏时，软土层会发生侧面挤出、土质沉降和侧向滑动等情况。当对软土基进行压缩过程中，压缩曲线相对缓慢，当承受压力超出限定范围时，则会出现下降趋势，可以看出软土地基具有较强的压缩性。相较于正常土层，软土土层具有较高的含水量，而且孔隙较大这也使其透水性不遍，地基排水性能较差，会产生一定的沉降，水工建筑物沉降会存在较长的潜伏期。因此在水工建筑物施工过程中，需要对软土地基的处理进行重视，以此来全面提高工程的质量，确保水工建筑物的安全。

软土地基的特性必然会导致其抗剪强度较低，承载力较差，质地软，在水利工程施工过程中，建筑物极易发生损害和滑动。特别是当地基负载增加或是突遇降雨的情况，软土容重增加，软土地基所受的剪应力会大于软土地基的抗剪强度，从而导致失衡现象发生，对建筑物的稳定性带来较大的影响，严重时还可能发生坍塌事故，对人们的生命财产安全带来较大的威胁。

2水工建筑物施工中软土地基的处理

2.1桩基法

对于存在较厚淤土层的情况，由于无法进行大面积的处理。这种情况下，对于一些中小型水工建筑物，可以利用打桩的方法对其进行加固。当土层厚度在5米以下时，可以通过采取水泥石灰柱来对地基进行加固，主要是运用水泥和石类的吸水性、膨胀性和发热来达到固结地基和增加土壤密实度的作用，以此来增强地基的承载能力和防渗能力。在具体水泥石桩施工过程中，要对桩径和桩距进行控制，桩径大时则桩距较小，桩底高程要达到持力层，尽量采用梅花型方式来来对桩基进行布置。当土层厚度在5～7米左右时，可以通过打预制桩至硬土层，以其来作为承载台。对于土层厚度达到7～10米时，则要打灌注桩至硬土层来作为承载桩台。对于土层厚度达到10米以上的情况，可以通过采悬浮桩来对淤土层进行挤密，以摩擦来提高承载能力。

2.2 换土法

对于淤土层存度处于3米以内的情况，特别是在堤防工程中，可以采用换土法，即利用砂壤土换填淤泥层。另外，对于土源方便，工期较长的情况也适宜采用这种方法，造价较低。在具体换填过程中，需要对换填土和原状土的结合进行充分重视，通常会采用开挖齿槽、梯坎、刨毛的方法来增强新老土体之间的结合。

2.3排水固结法

在软土地基处理的施工技术中排水固结法是其中较为常用的一种方法。原因在于它可以充分利用一定的排水设施将软土地基中多余的水分排出，从而提高软土地基的稳定性，也在一定程度上增强地基的承载力。在整个软土地基排水过程中，施工人员应该严格遵守相关规定，根据实际情况的变化而变化，便能成功地完成该项工程。在排水固结法中，一般情况下，我们会选取沙井排水法以及水管排水两种方法进行相关排水作业。

2.4优化结构法

（1）选择轻型结构。如“U”型槽薄壁渡槽、肋拱桥、桁架拱桥、刚架拱桥等。拱形桥梁除具有自重轻的优点外，还可以将桥台基础浅埋，把桥台基础设置在地基表层的密实土层上，从而避开淤泥层。

（2）对于小型水工建筑物可采用扩大基础底板的方法，如采用较薄的钢筋混凝土底板。 对于大中型工程，可采用空箱底板，即在不增加建筑物造价的情况下，用加大底板高度、减轻底板自重、增加基础埋深的办法来适应软土地基的要求。同时底板还可以采取板梁式结构，底板下四边均为适当高度、扩大底宽梁承载，中间加纵横隔梁，这样既降低基础重量，以有效地防止土体的侧向压缩，增强其密度，有效地增加了地基的承载力，同时提高了建筑物的抗滑及抗渗稳定性。

（3）复合式地基。对于多种结构的地基，可采取整体框架式水泥石灰桩或砂桩，根据地基的承载力不同，可适当增加桩径（梁宽），这种方法可增加地基整体性，也相当于增加了基础的埋置深度，基底的净压力将减小，相应地可以减小基础沉降，同时有利于建筑物的防渗稳定及抗滑稳定性。

（4）在淤土地基上填筑或培厚防洪大堤 ，且淤泥层较厚时，可考滤设计反压平台，这样既增加了坝体的稳定，还能有效解决堤坝的抗渗要求，能防止堤坝的水平位移和堤脚外侧隆起变形的发生。在工程施工中应采取控制填筑速度、延长施工期限等办法，使淤土地基在施工中逐渐固结，填筑时要注意平衡上升。

3软基中的坝体及基础防渗

（1）对于地基承载力较差的地基，在坝体修筑时，既不能增加坝体的重量又须提高其防滑及抗渗能力，可采用新型的防水材料，采取临水面土工膜截渗的方法。临水面坡比一般小于 1∶3，以便利用水重，提高其抗滑能力，同时加大了堤身断面，增加了基础宽度，增强了大堤的抗渗稳定性。

（2）基础防渗中防渗墙的设置及侧面防渗。通常情况下在水工建筑物施工过程中，会在建筑物的上下游端点处设置防渗墙，这样能够有效的增加渗径长度。对于侧面防渗处理时，可以通过增加几道截水环，同时对于单侧总宽度要确保在底部防渗墙总深度以上。利用柏油防水柔术选毡或是砂石导滤体、水工织物等在伸缩缝处裹上二层，这样可以有效的避免伸缩缝处出现渗透，而且能够有效的确保发生渗透过程中土粒不会被带动，增强基础的稳定性。

4结束语

近年来水利施工体系不断完善，施工方式也更具多元化。虽然软土地基处理难度较大，施工质量也难控制，但在具体施工过程中，通过严格遵照工程质量标准，并与施工现场实际情况有效结合，精心组织施工，严格重审，可以有效的保障施工质量，确保水工建筑物的安全。

参考文献

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