水利施工中軟土地基處理技術探討

張艷芹

摘 要：由于我國幅員遼闊，在水利施工過程中，會遇到不同的地質結構。所以要根據地質結構的特點制定不同的處理方法，選用與其地質結構相應的處理技術。軟土，作為地質構造中常見的一種，對地基的處理技術要求較高，對整個工程造價和工程質量的穩定有重大的影響。為此，本文主要介紹了水利施工中軟土地基處理技術。

關鍵詞：水利施工；軟土地基；處理技術

一、 軟土地基的基本特征

軟土是淤泥和淤泥質土的總稱，主要是由壓縮系數高、含水量大、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質所組成的土。它具有含水量高、壓縮性高、抗剪強度低、靈敏度高、擾動性大等特點。水利施工中軟土地基中的土一般是指處于軟朔或者流朔狀態下的粘性土。選用軟土作為地基應用，必須提前采取出切實可行的技術措施。在水利施工中，軟土地基有如下幾個特點：首先是抗剪強度低，軟土通常呈軟塑或流塑狀態，在外部荷載作用下，抗剪性能極差，在水利施工中軟土一般會出現軟塑到流塑狀態，所以針對這種情況，應該采用加大輕型薄壁的設計從而減輕建筑物的負荷。其次是透水性差，由于軟土含水量大，所以其透水性很差，滲透系數小于1，并且在土體受到荷載作用后，空隙的水壓就會變得很高，從而使得地基壓密的固結能力受到一定程度的影響。最后是空隙大，天然含水量高，我國軟土的天然孔隙比e一般在1～2之間，淤泥和淤泥質土的天然含水量在50%到70%之間，高的可達200%，普遍比液限大。

二、軟土地基處理對水利工程的重要性

軟土地基是一種軟土質結構，一般表現為黏土、粉狀土質、泥炭、沙土以及有機質土等。這種土質結構影響著填土密實度，引起地基之上的建筑物或工程發生沉降，從而使得水利工程的整體失去穩定性。因此在水利施工中要采用一定的技術對軟土地基進行處理。而且我國的地質結構復雜，土層豐富多樣，土體類型各個地區也是不同的，這就使得在實際水利工程施工中所采用的軟土地基處理技術是不同的。要結合具體的工程和軟土地質狀況，在有效控制施工工期和工程造價的基礎上找到適合這一水利工程的軟土地基處理技術，以能夠確保工程地基和工程整體的穩定性。

三、水利施工中軟土地基的幾種常用的處理技術

1.換填處理法

（1）換填處理法技術特點。換填處理法指的是把基礎地面以下的不太深的范圍內的軟土層挖走，然后用質地更加堅硬、強度更加高、性能更加穩定、有抗侵蝕能力的碎石、素土、礦渣等逐層填充，同時以機械或者人工方法進行分層夯、壓、振動。當地基的軟弱土層比較薄，也可用人工或者機械的方法進行一些表層的壓、振動等系列的密實處理。換填法適合淺層地基的處理，包括淤泥質土。雜填土。回填土等的地基處理，還包括暗洪、暗溝、暗塘等低洼區域的處理。（2）換填處理法應用建議。為使水利工程建設施工需要得到滿足，通常情況下，換填土要有三層：包括砂與砂墊層、素土與灰土墊層、礦渣和碎石墊層。在對此種方法加以使用之時，通常會在填土層中留下一定空隙，為使地基強度增強就一定要對孔隙水采取排水舉措，從而達到防治低溫凍漲和加快固結的目的。

2.排水固結法

（1）排水固結法技術特點。通過排水固結法對軟土地基進行處理能讓軟土地基里的水分排出，以便使超靜孔隙水壓以及孔隙比減小，從而使土體變形固結，讓土體的沉降速率可以提前完成，通過使土體的抗剪強度和有效應力提升，最終達到提升地基承載力的目的。排水固結法包括：真空預壓法、電滲排水法、砂井法、堆載預壓法。對軟粘土地基可以使用排水固結法里面的堆載預壓法，但它所需的工程期限很長，在建構建筑物之前，對填土材料、砂石進行加載預壓，從而使軟粘土地基沉降得以完成，快速固結穩定軟粘土地基，在撤除荷載之后再建構建筑物。在實行堆載預壓法之時，需將加載的速度控制好，進行分級加載，從而避免預壓導致地基穩定性喪失。對透水性很低的軟粘土便可使用砂井法，此法運用地基成孔來灌注砂土，將砂墊層或砂溝鋪設在砂井上從而對排水管進行固結，通過提升排水速度讓地基能穩定牢固。砂井法的用料省、連續性好以及施工方便等特點，因而在軟土地基的處理中廣泛應用。對不含透水層的軟粘土地基，可使用真空預壓法，它通過先將砂井鋪設在軟土地基里，然后再在地面上鋪設砂層，接著蓋上一層密封膜讓大氣和砂層隔絕，再用真空裝置將砂層里的氣體抽出，從而形成負壓，使土體固結。電滲法是指將有電流通過的金屬電極通入土體中，讓土中的水分可以流進陰極，從而形成電滲。（2）排水固結法應用建議。相比于換填處理法來說，排水固結法的應用方式還是挺復雜的，在對其加以具體運用之時，一定要對排水固結法的要求和特點加以注意。在具體運用之時，需注意如下幾點：首先，在對堆載預壓法進行使用之時，不僅需要通過建筑物自重來達到加壓的目的，同時還可在施工之時采取預壓措施，此外，還可通過部分超載預壓形式來進行排水固結。其次，在對真空預壓法加以使用之時，一定要確保真空預壓邊緣比建筑物基礎大，在進行預壓之時，假如每邊增加量要大于三米，要想使預壓效果達到就要增大預壓的壓力。最后，在地下水含量小的軟土地基加以處理之時，可以使用降水預壓法，當然使用此法便需要施工前對地質勘查數據加以收集，如此才能確保制定出來的降水預壓方細致可靠，從而使排水固結時效性得以增強。

3.振動水沖處理技術

振動水沖處理技術與上述的排水固結方法不同，其施工作業順序不可改變，需依據一定的順序進行鉆孔作業，進而將水泥、砂石等原材料進行軟土地基的加固。在實施振動水沖處理技術之前需合理設計和規劃水利施工步驟，利用標準化的機械設備進行鉆孔，在結合實際情況進行加固工作，從而彌補軟土地基的不足之處。在該處理技術施工前切忌采取排水作業，在施工時須嚴格按照相關操作流程進行軟土地基處理，最終實現改善軟土地基土質的目的。

4.化學加固處理方法

化學加固處理技術主要通過化學試劑產生的化學反應對軟土土質進行一定的改善，實現增強軟土地基承受力的目的。化學加固處理技術將能有效改善軟土土質，需嚴格按照相關規范及其施工標準進行作業。在采用該項處理技術時考慮化學試劑對軟土土壤具有一定的威脅性，采用氯化鈣溶液和水玻璃溶液進行凝固工作，其效果亦較為顯著。

5.加筋處理方法

加筋處理技術主要是在軟土層中結合網狀式的鋼筋進行施工作業，以便提升軟土地基的承載力，增強整體軟土地基的穩定性。若在施工環境較為惡劣的情形下采取該項處理技術將能直接降低軟土層的沉降例，但由于其加固成本相對較高，施工作業的地面環境較差，其適用范圍相對較窄。

總結：

綜上所述，對軟土地基進行改善不僅僅是為了水利工程的順利進行，更是為了確保工程的安全性。在進行軟土地基改善時，要通過嚴格的控制與計劃，確保工程的順利進行。 要求施工人員應當立足實際情況，根據地區的地理地質狀況的不同，合理地采用軟土地基處理技術，為水利工程的整體的施工質量提供重要保障。

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