水利工程施工中软土地基的处理方法

张建权

（中国葛洲坝集团第一工程有限公司，湖北 宜昌 443002）

1 软土地基的危害性

在进行水利工程的施工前，必须明确软土地基的危害，在此基础上选择针对性的配套技术，提高水利工程地基的稳定性。一般来说，软土地基主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭及松散砂等土层构成，与硬质地基相比，其具有如下特点，而这些特点也决定了软土地基的危害性:

1.1 触变性

软土地基的触变性主要表现在软土本身尚未承受较大重量、或未受到破坏之前，整体的形态以固态为主，而一旦接触性破坏出现，软土会在短时间内转化为流动状态。

1.2 低透水性

与普通的土质相比，软土地基呈现出较低的透水性，其透水性能十分落后，因此为了保障工程的基本安全，在软土地基的建设过程中还需要安排更多的工期用来实现排水固结，既需要耗费大量的人力物力成本，且工程的沉降时间较长。

1.3 高压缩性

软土地基上的工程沉降程度与其所受的压缩系数呈现正相关关系，具有极高的压缩性。如果垂直压力达到0.1MPa，那么软土地基就会受到极大的压缩影响，从而发生很大程度的土质形变，使得其承受的工程主体发生沉降。

1.4 不均匀性

如上所述，软体地基主要由微细颗粒和高分散颗粒构成，这两种颗粒在土质中的密度存在着一定的差别，其所承担的受力状况自然也不尽相同，在沉降过程中也呈现出不均匀的特点，而这种不均匀性展现在以软土地基为基础的工程中就会出现不同程度的裂缝状况，甚至会引发更加严重的主体结构破坏。

2 水利工程施工中软土地基的处理技术

2.1 砂与砂石换填垫层技术

通常来说，砂与砂石换填垫层技术广泛应用于厚度为度2～3cm 之间的软土层。在施工过程中，第一步工作就是对于表面的软土层进行挖除，考虑到其结构不稳定的特点，换之以强度过硬的材料，如石、砂、卵石等，这些材料本身就具有强度高、压缩性小、透水性优秀、易于碾压密实等优势，这都对于软土地基的危害性形成了有效的弥补，可以提高软土地基的承载能力，将其沉降状况控制在合理的范围之内，同时可以提高软土地基的排水固结速度，有效避免冻胀和消除膨胀土的胀缩作用。在完成挖除及填充工作之后，需要采用机械化设备夯实地基，以最大程度提高地基土质的稳定性与可靠性。同时，底层铺设性材料的性能也十分重要，也应当选择强度高、压缩性小的材料，以提高整体土质的稳定程度。在作业过程中空隙状况时有出现，此时要优先选择透水性突出的材料进行排水操作，尤其是在夏天、冬天两季，要特别注意排水操作的有效性，避免出现软土地基的冻胀状况。

2.2 深层水泥搅拌桩施工技术

该技术也是当前广泛应用于软土地基处理作业中的重要技术，尤其是在粉土、淤泥土的作业中展现了较高的应用价值。这一技术的核心在于固化剂的应用，而水泥则是固化剂的构成基础，在施工过程中采用机械化的搅拌设备对于水泥及软土进行搅拌操作，使得其实现有效混合，在这一过程中，软土的硬度得到了很大程度的提升，可以适应后续应用强度及荷载力的要求。

2.3 化学固结法

化学固结法也是一种常见的软土地基处理技术，其类型较为多样，主要包括灌浆法、深层搅拌法、高压喷射注浆法三种。三种方法的基本特点如下:灌浆法的作业机理为气压、液压、电化学等原理，旨在从软土地基的力学结构方面强化地基的稳定程度，对于软土地基中存在的裂缝及空隙注入可以固化的浆液;深层搅拌法则与深层水泥搅拌桩施工技术类似，以搅拌的方式使得软土与相关的固化剂混合，有效提高软土地基的强度与固化程度;高压喷射注浆则是对于灌浆法的有效优化，利用高压设备提高固化剂注浆的效率。

2.4 排水固结法

排水固结法是立足于软土地基透水性的处理技术，对于缓解软土地基的沉降状况、提高软土地基的稳定性具有重要作用。排水固结施工需要依托于一个稳定运转的基本系统，系统主要划分为加压系统、排水系统两个部分，是充分利用软土地基透水性的现实手段。真空预压重点在于使得软土地基中形成一种真空状态，提高地基的稳定程度，主要是通过铺设砂垫层、埋设垂直排水管道、使用膜封闭、埋设吸水管道、使用装置抽取空气一系列复杂的作业操作来完成;降水预压方法则重点在于排除软土地基汇总的水分，降低软土沉降的程度;超载预压的阈值问题仍然亟待在实践中加以优化;联合加压法则是综合几类加压技术形成的处理方式。在实践过程中，需要依照工程的实际情况加以确定。

3 结语

综上，水利工程的质量建设是施工过程中的核心，由于其地基以危害性较大的软土地基为主，因此在施工过程中必须对于软土地基的处理技术进行重点突破。施工单位应当始终坚持质量第一的原则，把握软土地基的基本特点，依照技术规范及现场施工过程中的实际，选择更加合理的软土地基处理技术，保障水利工程的稳定质量，为其充分发挥社会性职能打下基础。