水利施工中软土地基处理技术探微

张宏伟　朱弘扬

【摘要】随着近些年中国水利工程建筑技术的不断提高，同时也增强了水利工程建设中对地基的处理技术，地基处理技术的不断完善，也使得施工后的工程质量越来越好，保障了水利工程的使用寿命，既能够保证软土地段上修建的桥梁和路段的稳定性，同时又可以节约成本，我们需要在根据软土地段的地质实际情况进行分析和资金的投入，在建筑过程中还要不断的总结建筑经验，为以后的软土地基处理工作，打下坚实的基础。

【关键词】水利工程；软土地基；水泥搅拌技术

引言

水利工程建设关乎民生，其性质较为特殊，大多建设在河岸等较为潮湿地带，并且多在软土地基上，针对软土地基的安全管理，成为保障水利工程项目安全的决定性因素。就当前我国水利工程项目建设情况而言，有相当一部分工程项目由于忽视对软土地基的技术处理，导致安全事故频频发生。软土地基自身承载负荷较差，并且土质中含水分较多、缝隙大、强度低，如果处理不好，水利工程項目极易出现安全事故。由此，加强施工之前对软土地基的技术处理，是水利工程后续工程有序开展的重要基础。

1、软土地基概述

1.1 软土地基的定义

水利工程关乎民生社稷，所选地点大多在河、海岸边湿度较高的区域，以软土地基为主，其中主要包含大量黏土、粉土以及松软土，含细微颗粒较多的有机土质，并伴有一定程度的泥炭和松散砂土，土质稳定性较差，内部空隙大，在受到水分侵蚀后，极易发生土质下沉。软体地基的特性主要有触变性、低透水性、高压缩性、沉降速度快以及不均匀性。其中触变性是指软土在未遭受水分侵蚀前，呈现固体形态，但是当受到水分以及其他因素侵蚀后，会逐渐变成流动形态；低透水性是指软土地基的透水性较差，在水利工程建设过程中，需要经过长时间的排水准备，固结地基。高压缩性，软土地基受到高强度压迫时，软土地基上的建筑物容易发生沉降，当垂直压力逐渐高于0.1MPa时，软土地基会发生变形，造成建筑物大面积沉降，出现安全事故；沉降速度快，软土地基上的建筑物沉降速度随着负荷增加而增加，在相同的条件下，建筑物越高，压强负荷越大，沉降速度越快；不均匀性，主要由于软土地基组成成分较为复杂，包含大量的细微颗粒和砂土，但是两者的密度不同，造成建筑物的受力不平衡，最终导致的沉降情况出现差异。

1.2 软土地基的危害

软土地基由于自身的特性，如果在工程施工之前未能有效进行处理，极易带来严重危害，造成大量的人力、物力和财力的损失。软土地基存在较强的不可预见性，容易导致建筑物整体沉降，如果出现建筑物的受力面积不均匀，不仅会引发建筑物发生沉降，同时会造成建筑物的墙体出现龟裂或者倒塌。

2、软土地基施工技术

2.1 填垫层技术

填垫层技术主要适用于软土厚度在2～3cm之间，在施工过程中需要将表面软土层去除，更换为稳定性以及固体强度较高的材料。所选用的填垫层材料主要包括砂石、卵石等材料，此类材料具有自身密度高、强度高、透水性良好以及压缩性小等特点，能够最大程度提升软土地基的承载负荷，降低地基沉降的幅度，推动软土层排水固结的效率。此外，对于土层的膨胀以及冻胀有着较为明显的作用。当填垫层更换完成后，需要对处理后的地基进行夯实，确保地基具备良好的承载力和持久力，提高地基的稳定性以及抗压性。如果在填充过程中，发现材料之间空隙较大，可以采用透水性较好的材料进行排水，加快软土地基的快速凝结，进而防止冻胀现象的发生。在砂石换填层技术施工过程中，需要注意以下几个要点：①选择合理的施工材料，诸如砂砾、粗砂以及碎石等材料，通过人工优选出最顶级的砂砾，用做填层材料，并将周围的杂草等物质清理干净。②施工前准备事项。将换填层内的杂草、枯枝清理干净，通过排水技术将坑内多余的积水排出，并做好地基的固定工作。③在地基施工过程中，需要遵循相应的标准流程，并且在填充材料时，通过夯实、碾压等方法，加强地基的稳固性。

2.2 深层水泥搅拌技术

深层水泥搅拌技术是当前软土地基处理的主流方式，多适用于与泥土以及粉土的处理，将水泥作为固化剂，并同地基的软土混合，再与其搅拌，以此来提升软土的硬度、稳定性，以及软土地基整体的强度。在进行水泥搅拌桩施工前，首先应将施工现场的杂物清理干净，选择固化效果较好的水泥，并确保机械设备运转情况良好。在施工过程中，不仅需要遵循相关工艺制作流程，同时需要保障管道畅通，勤加检查，保证搅拌桩能够正常运转。

2.3 排水固结法施工注意事项

排水固结法能够有效改变软土地基稳定性不足的问题，防止地基过快沉降，是当前较为常见的处理方法。排水固结系统由排水系统和加压系统组成，排水系统能够利用软土地基的透水性能，达到排水的效果。此外，由于加压方式的差异，排水固结法可以分为不同的形式，诸如真空预压法、超载预压法以及降水预压法等，其中真空预压法较为常用。真空预压法需要在软土地基表层铺设砂砾，埋设排水管道，并使用薄膜包裹起来，通过真空装置抽取内部气体，形成真空地带，以此来增加地基的负载力；超载预压法相较于其他处理方法，对软土地基的处理效果较为明显，但是时至今日，超载预压的阈值仍然未能得到有效解决。在水利工程施工过程中，可以根据工程的实际情况，选择合理的施工技术，最大程度保障工程的施工质量。

2.4 化学固结法技术

化学固结法技术是软土地基处理技术中最后一个步骤，有着至关重要的作用，其中主要包括灌浆法、高压喷射注浆法以及深层搅拌法。灌浆法主要是利用气压以及液态压强等原理，将固化的浆液注入缝隙中进行填充，促使软土固化，提升地基的稳定性；高压喷射注浆法同灌浆法原理相仿，唯一不同的是通过高压气流将浆液注入自然或者人为造成的裂缝中进行填充；深层搅拌法是将固化剂融入软土地基中，提升软土负载能力。上述三种方法均是将软土硬化，以此来提升软土地基的负载能力，减少软土地基沉降，确保建筑物的生命周期。相较于其他的固结法，化学固结法中的技术需要承担的施工成本较高，但是取得的效果较为理想，能够最大程度减少软土地基的沉降。

2.5 加筋技术

在一些沉降量不大的软土地基中，我们一般运用加筋土基法，进行对地基的处理，我们根据细粒土经常发生侧向位移的情况，在地基土层中假如耐拉性强的工程材料，让二者之间发生强大的摩擦力，在这样的摩擦力的作用下，土层和地下的工程材料便成为了一个整体，不仅降低了水利设施建设中在软土地基中的应力，而且大大的提高了地基的稳定性，同时提高了水利施工中软土地基的水平横向排水。

3、结束语

水利工程的地基安全关乎整个建筑的稳定和安全，同时对于民生有着较为深远的影响。当前我国水利工程软土地基处理过程中存在的问题较多，大大缩减了水利工程的生命周期，通过对软土地基的进一步了解，可以发现软土地基的处理技术较多，但是相应承担的成本和效果同样存在差异，由此看来，在针对软土地基的处理过程中，应结合实际情况，选择合理的处理技术，最大程度地提升水利工程的整体质量。

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