水利施工中软土地基施工技术研究

白振宏 代顺 王子铭

摘 要：软土地基处理是整个水利工程施工中的重中之重，关系到水利施工工程的质量水平。因此，应采取有效的方法进行软土地基处理。基于此，本文主要就是针对水利施工中软土地基施工技术来进行分析。

关键词：水利施工；软土地基；施工技术

1、处理软地基的必要性

简单来说，软地基就是一种软土层，软地基中含有粉状土质、粘土以及一部分的颗粒状泥炭以及沙土等，造成软地基不稳定的主要因素就是上述这些物质，同样严重影响了水利工程施工中建筑物的稳定性，例如建筑物不同程度的沉降等。

软土层的特殊组成造成其抗剪性能、排水能力以及渗透能力都有很大不足，采用技术处理软地基的主要目的是提高其强度和硬度，以保证符合施工需求。我国国土辽阔，拥有多种多样的地质环境，因此在软地基处理方面，应结合实际情况和施工需求，制定科学合理的、有针对性的软地基处理技术方案。

2、软地基的主要特性

2.1、渗透性较差

软地基的渗透性较差，通常情况下渗透参数低于1，因为软地基中含有大量的水，在软地基上施工后，会给软地基带来一定的荷载，而这样会造成水压上升，降低了地基压密的固结能力，严重影响了水利施工的安全性。

2.2、抗剪性能较差

软地基中的软土通常会以一种特殊的软塑状态存在，外部的荷载会迅速降低其抗剪性能，要在软地基上施工，施工单位要充分利用轻型薄壁的施工方式，以尽量降低建筑物荷载。对于水利施工中的软土层，没有破坏其结构前，还是具有一定的抗剪能力的，但是一旦结构被破坏，会造成其基本不具有抗剪能力，我们可以用“灵敏度”这个指标表示软土层的抗剪能力。

2.3、含水较多

诸如淤泥等软土层的含水量较大，可以达到70%，我国的某些软土层，空隙比例较大，因此含水量也很高。

3、水利施工过程中的软土地基处理技术

3.1、排水固结法

在水利的项目建筑中，软土基础施工中一般会碰到一些下沉和安稳方面的状况，这种情况可以使用排水凝结的方式来解决。针对排水凝结方式来讲，是由两部分构成的，加压和排水，其中排水处理的关键是运用土层本身的渗水特征，在基础中能够装置一些排水设备，使用这些设备开展排水。在策划的建筑中，一般是由两种设备，沙井和水管排水。

3.2、振动性水冲法

这种方式是运用振冲设备的相关设备来执行有关工作的。针对振冲设备来讲，其具有两个水孔，上下两个方向的喷头，和理应冲击力及其本身的机器震动力相仿，首先对基础开展打孔工作，再把泥土、砂石等灌注到已打完的孔内，之后把孔中的物料分层次压实，最后再对基础开展加强稳固。假如是运用震动的水冲方式来加强稳固基础时，一般在最开始的时候不排水，而且其抗剪强度要在二十千帕以上，确保不能低于这个强度。

3.3、换填法

换填法是通过将基础底面以下深度不大的软弱土层（一定范围内的）挖去，然后采用施工需要的材料进行分层充填，并同时通过人工或机械方法进行分层压、夯及振动（以达到一定的密实度要求），形成良好的人工地基。进行换填法处理时应注意垫层的设计（垫层设计主要是确定垫层的宽度与厚度和选定垫层材料），垫层设计要求如下：垫层宽度应能防止垫层材料侧向挤出（通常按应力扩散角设计，并超出基础底面边缘一定距离）；要验算卧层的容许承载力；墊层厚度要比基底宽度大0.25%。例如排水砂垫层法，排水砂垫层是通过将一层砂层铺设在路堤底部表面（相当于一个排水面），其形成原理为：由于在填土时，土层的荷载会随着填土量的增加而增加，在路堤底部铺设一层砂层可以让软土地基排水固结后渗出的水排出。这样的砂垫层能起到排水通畅的作用，同时还可以减少沉降量和防止冻胀。而要确保其渗水性应选择较好的材质，一般选择砂垫层的平均厚度大约为0.8米，同时在砂垫层面上填上一层粘性土，这样可以确保渗出的水无法渗到地基上。此外，还应在路基的两侧建好排水沟，让从砂垫层排出的水从水沟排出。

3.4、旋喷法

这种方法可以将地基的承载能力大幅提高，其本质就是利用一种旋喷机来产生一种旋喷柱，进而来达到一种将地基予以加固的目的，利用这种旋喷机来定向的喷射，最终形成连桩以及连续墙实现地基的防渗。高压的喷射水泥其固化的浆液能够与土体相混合，并在这个基础上进行凝固并硬化，然后形成一种旋喷柱。它是通过一种注浆管来进行打桩，而这种注浆管能够按照一定的比率与速度进行旋转。利用这种旋喷法来形成的这种桩与加固的土层相比较来说，其特点就是具有的强度比较高，压缩性比较低，这样就可以用来加固细沙土以及软粘土，但是对于有机成分含量较高的一些土层不能够形成好的效果。而土层如果是其有机成分含量非常高，那么在实际中就要将这种方法完全排除。

3.5、加筋法

在软土地基中，其土层颗粒经常会发生位移的现象，施工者可以利用这种现象将耐拉性很强的一些工程材料埋于土层之中，这两者就会产生一种很强的摩擦力，而这种摩擦力就会使得土层以及埋于低下的那些材料融为一体。这样，两者之间的稳定性就会大大的提高，而且变形的几率也会降低，最终就有可能使得地基能够符合技术的相关要求。此外，可以在软土上部铺满沙子，然后再将一些工程材料铺在沙子上，如果使工程材料受到拉扯，就能够对沙子的一些受力分布来进一步的调节，这样就能够在很大程度上减少地基的沉降度，将地基的稳定性予以提高。

3.6、灌浆法

将一些可以凝结的液态物质运用很多方式，例如气压方式和加压方式，灌注到基础和构筑物相连接的位置中亦或者是灌注到土层内。在注浆的程序中，一般是运用粘土浆、水泥浆和其他一些相关化学材料，例如硅酸盐和聚氨酯等物料。这种施工方法大多在淤泥形状的软土基础中运用。

4、在水利施工中进行软土地基处理技术时应注意的事项

4.1、结合试验数据

在实际水利工程施工软土地基处理过程中，应依据土地基底的实验数据进行处理，在真实数据指导下，可以提高对软土地基处理的有效性，提高水利设施的质量水平，同时也可以避免往后在使用过程中出现水利设施质量问题，将不利因素扼制在萌芽状态。

4.2、做好深层搅拌桩的处理

进行水利工程施工时应避免在恶劣环境下处理软土地，尤其是冬季，因为软土地处理中包括要做好深层搅拌桩的处理，而深层搅拌桩的处理受气候影响较大，因此，为了确保深层搅拌桩处理顺利，应将冬季影响因素考虑到实际施工时间安排当中。

4.3、充分考虑软土地基承载能力

在水利施工中软土地基处理过程中应通过相关计算途径将其影响因素进行合理分析处理，其中影响因素包括软土地基自身承载力、软土地基水平剪切力及软土地基土壤热化等。

4.4、进行必要的实地勘察调查

进行水利工程软土地处理之前，应进行必要的实地勘察调查，其中，包括施工地形地貌考察、水利勘察、水文地质调查及水利工程测量等内容，参考相关资料进行详细分析，根据勘察调查结果进行合理科学处理方案制定。

总之，人民的生命财产安全直接受到水利施工质量影响，而地基施工质量则决定了水利施工的整体质量，软基地是水利施工中经常遇到的問题，软基地就是较为松软、不具有较好的承载能力的地基，需要在施工过程中采用特殊技术处理，才能保证施工的整体质量和施工安全。简单来说，地基的主要作用是承载整个水利工程的负荷，其重要性可见一斑，因此我们一定要重视软地基的处理，如果不采取相应措施，可能造成倾斜或者设施倒塌等问题，如何加强软地基处理技术，是我们需要研究的重要课题。

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