水利工程施工中軟基處理措施分析

孫德亮

摘 要：水利工程作為穩定社會發展的基礎工程近年來受到了國家的重點關注，隨著經濟建設以及社會建設進程的推進，水利工程施工數量也逐年遞增。而水利工程作為一項綜合性較強的工程，其施工質量會涉及施工地形地貌以及施工人員的綜合素質、建設方案的選擇、地基基礎的施工等方面。尤其地基的建設，是影響整個水利工程施工質量的關鍵。在水利工程施工中經常會遇到軟土地基的處理問題，這會直接影響整個工程的使用壽命以及施工質量。文章主要分析了水工建設中有關軟基處理相關問題，通過對軟土地基特點的分析，提出了幾點處理措施，希望能夠為施工中相關問題的解決提供參考。

關鍵詞：軟土地基；水利工程；處理措施

軟土地基不同于普通地基之處在于其土質空隙相對較大，土壤中的含水量較高，因此土質松軟，地基強度相對較低，無法承受過多的荷載，在此地基上建設水利工程容易出現倒塌和潰堤。如若不能妥善處理軟土地基，則會對整個工程質量以及工程安全造成影響，降低水利工程的使用壽命。所以，必須對做好軟基處理，通過科學有效的方式，提升軟基穩定性，確保工程的順利推進。

1 軟土地基特點

1.1 高壓縮

由于軟土地基強度相對較小，因而其壓縮性相對較高。在水工建設中，由于工程量大，工程質量也打，因而隨著工程的推進，工程總體質量的加大會導致軟基塌陷。若軟基上單位面積壓力大于0.1MPa，那么必然會引發塌陷，影響工程質量。

1.2 沉降快

由于軟基的高壓縮性，導致其沉降速度高于一般土質，沉降速度也會隨著工程質量的加大而改變。

1.3 低強度

軟土是構成軟基的主要成分，其強度低、土質松軟，因而軟基強度也相對較低。

1.4 低透水

粘性土、淤泥質土也是構成軟基的基本成分，其透水性差，因而導致土壤中的水分很難排出。

1.5 土質不均

軟土地基構成多種多樣，土質不同則基礎密度、強度以及硬度也不盡相同。這一特點導致施工中基礎受力不均，因而極易出現潰壩、塌陷以及崩裂等問題。

2 軟基處理措施

軟基的主要成分包括泥炭、松軟土、砂質土、粘性土以及有機質土等顆粒較大、較為松散或者淤泥質土等，該類土質含水量較大，土質松軟，因而壓縮性高，強度較小。若以軟基作為水利工程的基礎，則無法承載工程壓力。如若不及時處理，則容易出現潰壩、倒塌以及沉降等問題。為了保證工程質量，提高工程安全性，延長工程使用壽命，必須對軟基進行適當處理，從而使之滿足施工要求。常見的軟基處理方式主要有四種，下面便針對這四種方式進行簡要敘述。

2.1 換填法

換填管理法是軟土地基處理中常用的方法之一，原理是換用符合施工要求的土質來取代軟土，從而使得土地滿足水利工程建筑的地基設計要求。在進行換填管理法施工過程中，先用大型機械設備將不符合水利工程建筑的地基設計要求的軟土質全部挖出，根據相應的水利工程質量等級要求，填入恰當的能夠滿足水利工程建筑的地基設計要求的土質，并對所填充的地基進行夯實，確保水利施工的順利進行。

一般而言，填充土質由多種土質組成，包括碎石、粗砂、鵝卵石等成分，為保證填充地基的穩固性，通常填充地基分為多層，第一層為碎石和礦渣墊層，這對增加地基透水性十分重要，高縫隙、高強度的碎石、礦渣在確保地基高強度的前提下，實現了地基的高透水，從而確保了地基的質量，保證了水利工程的施工質量；第二層為灰土和素土墊層，這個墊層在平衡樁體和樁間土在荷載情況下共同承擔荷載中起著十分重要的作用，確保了地基的受力平衡，加強了地基的穩固性；第三層是砂和砂墊層，砂和砂墊層有助于淤泥土質的水和氣體的排出，促進土質結固，提高地基的承載力。在具體實踐中，要根據不同的情況，適當變通換填管理法，充分做好軟土地基處理工作。

2.2 排水砂墊層法

在軟土地基處理中，排水砂墊層法也是重要方法之一。排水砂墊層法通常運用于富含大量水分的淤泥質粘性土、淤泥質粉土、泥炭等土質，通過對土質進行排水，以增加土質強度、減緩土質壓縮性，從而使得土質滿足水利工程建筑的地基設計要求。

在施工過程中，通常在軟土地基底部填充一層高滲水的砂墊層，隨著水利工程施工的進行，軟土層中的水分則會在壓力的作用下不斷被排擠，通過砂墊層排除，使得軟土層含水量降低，軟基得以固結，從而提升地基強度，保證基礎土質能夠滿足施工設計需要。但是在施工中需要注意，應當在砂墊層上設置隔水層，即鋪墊具有一定隔水性的粘土層，以此避免出現地下水反滲問題。

鵝卵石以及粗砂等縫隙高、透水性好且強度大的材料通常是砂墊層的最佳材料，不但能夠保證排水性能，還能在一定程度上提高地基強度。在填充砂墊層的過程中，必須均勻攪拌砂墊層，并固定地基基坑，保證砂墊層在基坑底部被夯實、平整。另外還需要設置好排水槽進行引水，令滲透水及時排除，避免倒流，加快地基的固結。

2.3 化學固結

有些施工場地由于自然原因，無法利用常規的處理方式解決軟基問題，那么通過化學固結的方式能夠有效提高地基強度。化學固結顧名思義，是利用化學材料填充軟基，對其進行有效改造，以此提高軟土地基的性能，降低軟基壓縮性，令其承載力得以提升，從而使得施工地土質可以滿足施工需求。

常見的化學固結處理方式主要有四種，即深層攪拌法、加筋法以及灌漿法和硅化加固法，下面便針對這四種方法進行簡要敘述。（1）深層攪拌法。該種方法類似于灌漿法，主要利用了水泥等材料，通過將該類物質同軟基中的土組織混合，即利用攪拌機充分攪拌，在軟基中混入水泥，待水泥固結后，使得軟土地基強度得以提升。（2）加筋加固法。該種方法主要將韌性高且強度大的人工合成材料填充在軟基中，從而令軟土同添加材料結合在一起，在高壓環境下產生高摩擦，從而提升軟基的整體韌性和強度，這在軟基處理中效果較為理想，能夠有效解決軟基觸變和地基變形問題。另外人工合成材料的韌性大強度高，能夠在小面積的基礎沉降、斷裂中起到阻止、減緩的作用，提高了基礎的穩定性。（3）灌漿法。灌漿法是軟基處理中常用的方法，主要在軟基中灌漿、填充入石灰石、木質素類物質，在化學反應的作用下，加固淤泥質粉土以及粘性土，保證處理后的地基能夠滿足工程施工需要。（4）硅化加固法。該種方法主要利用了氯化鈣同硅酸鈉之間的化學反應，通過這種化學反應生成能夠粘合軟土組織的膠狀凝聚物，從而提高地基基礎的強度，滿足地基的施工設計需要。

2.4 旋噴法

這里所說的旋噴法是一種物理處理方法，也是水工建設中軟基處理最常用的方式之一。在軟基處理中，將旋轉噴頭下到軟基底部，在緩慢提高過程中，將加固物以高速旋噴的方式加入地基中，從而形成旋噴樁。從而提高軟基硬度，避免軟基在施工中的橫向扭動，提高軟基強度。

3 結束語

通過上述分析可以看出，軟基處理是保證水利工程施工質量的關鍵環節之一，目前軟基處理方法較多，但在實際施工中需要依照工程的實際需要，具體情況具體分析，結合工程施工建造級別要求、具體基礎土質等，嚴格依照質量規定對軟基進行處理，并且還需要充分考慮造價問題、把握施工時間，保證工程按期完成。合理科學的軟基處理方式不但能夠有效改造工程地基環境，還能夠降低施工成本，在滿足工程設計要求的基礎上，縮短施工周期。軟基處理是水利施工中的重點，在未來的發展中水利工程技術人員仍舊需要不斷進取、開拓創新，不斷改進軟基處理工藝，這樣才能更好地推進我國水工建設事業的發展。

參考文獻

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