水利工程施工中軟土地基處理的方法探討

陳國軍

【摘要】水利工程所處環境通常都非常復雜，因此基礎處理通常是工程建設的重點內容。施工過程中若無法提供高質量的基礎工程，整個水利工程施工質量和工程安全都將會受到影響。所以必須正確選擇軟基處理方式，利用科學有效的基礎加強措施，增加軟土基礎的穩定性，提高基礎施工質量，確保工程的整體進度穩定性。論文介紹了軟土地基的處理技術，并總結了施工過程中的注意事項，希望能對水利工程的軟土地基處理提供參考。

【關鍵詞】水利工程施工；軟土地基；處理技術

引言

在水利工程施工過程中，施工企業要堅持具體問題具體分析的原則，全方位、客觀分析施工現場軟土地基各方面情況，靈活應用各種方法等，科學處理軟土地基，有效解決存在的隱患問題，提高其承載能力。確保水利工程施工有序進行，在降低施工成本的基礎上，提高施工整體質量，延長水利工程使用壽命，獲取更多的經濟利潤。

1、軟土地基特性

1.1 孔隙較大

在同樣的環境下，軟土和普通泥土相比，其空隙相對來說要大很多。其主要是因為軟土含水量大，導致泥土顆粒之間的銜接點出現膠結現象，缺失了普通泥土的土層壓實結構，從而空隙變大。

1.2 透水性差

軟土地基的排水能力和透水性都很差，垂直方向的水滲透參數只有10cm/s，致使孔隙承受的水壓力較大，從而對地質沉降的影響很大。軟土地基的建筑物自然沉降的時間要比普通土質的地基沉降的時間更長。

1.3 靈敏度高

在觸變性方面，運用軟土振動技術來破壞軟土與軟土之間的結構，會極大地降低軟土的強度比例。這樣，軟土層隨即就可能產生側面擠出、土質沉降和側向滑動等各方面意外狀況。同時，還因為軟土的土層之間含水量較大和各土層之間的物理力學性質差異比較大等原因，導致其壓力承載性能差、土地易出現變形等情況。

2、水利施工中影響軟土地基處理技術選擇的因素

進行軟土地基的處理技術的選擇時，由于不同的水利工程的實際情況不同，影響因素也有很多，包括時間、環境、標準、施工總量等方面。進行軟土地基處理技術的應用的影響因素的勘察，能使技術人員選擇出更適宜的處理技術，以保證處理后的地基的各項參數符合工程要求，并且保證工程按期完工，為工程質量提供保障。

2.1 施工環境

施工環境對水利工程施工也有非常大的影響，特別是地理環境。由于水利工程大多較分散，每項水利工程所處的地理環境都有著非常大的差異，而地理環境不同對施工技術的要求也存在各種差異。水利工程實際施工過程中，特別是在軟土地基的施工過程中，施工人員應對工程及其附近地理環境進行充分的、綜合的考慮，以選擇出最佳的軟土地基處理技術。

2.2 施工總量

當軟土地基施工總量較大時，若選用換土處理技術就需要投入大量的人力、物力和財力，進而直接造成工程成本的大幅增加，不符合經濟性原則。當軟土地基土層較厚時若采用重壓法，軟土地基底部的堅固性、穩定性等將無法得到可靠的保證。可見，軟土地基施工總量也會影響到其處理技術的選擇。

2.3 施工時間

施工工期是施工人員在進行工程施工時需重點考慮的一個因素。應根據工程實際施工情況和水利工程性質合理設定施工工期，并在施工過程中對其進行充分的考慮是確保工程在規定時間內竣工的重要基礎。對于軟土地基采用不同的處理技術需要的時間存在一定的差異，例如，采用重壓處理技術和添加劑處理技術時，重壓后的沉淀時間與添加劑的反應時間對施工工期具有重要的影響。如果軟土地基處理時間較長，會對整個工程的施工工期造成影響。

3、處理措施

目前我國水利施工中常見的軟土基礎主要成分包括松散砂質土、大孔隙有機質土、粉土、黏土等，該種基礎土質空隙大、質地松軟且含有水分量大，因此該類基礎強度相對較低，具有較大的壓縮性，無法滿足水利工程施工要求。

3.1 替換土法

在處理軟土地基過程中，替換土法的應用較多，該方法操作簡單、難度較低，可有效改善土質特性，進一步提高地基整體質量。在水利工程施工過程中，施工人員要多層次分析施工現場軟土地基特點、性質等，用水泥、灰土等穩定性較高的土質代替其中的軟土，提高軟土地基的承載力，確保軟土地基符合水利工程建設的具體要求。

3.2 強夯施工法

在工程施工過程中，針對軟土基礎的施工，還經常應用強夯的施工方法進行施工處理。在應用這種施工方法的過程中，通常使用80kN的施工夯錘進行施工。將夯錘吊起在6～30m高度范圍內進行錘體的自由下落，通過重復不斷的自由下落施工來對軟土基礎進行夯實。強夯施工法最主要的應用施工環境就是工程基礎有大量的河流沖擊或者是濱海沉積；還有一種環境就是軟土中有大量的換土或者是粉土以及雜填土等土質時；上述幾種工程施工環境在應用強夯施工法時，施工效果都較為明顯，質量都較為優良。

3.3 填墊層技術

填墊層技術主要適合厚度較小的軟土層，一般軟土層的厚度在2～3cm時采用這種技術。這種方法在操作時需要將軟土清除干凈，在清除部分用更加穩定的固體材料替換，這樣能夠增加這部分土層的厚度。采用填墊層技術時，通常采用砂石、卵石等材料。砂石和卵石這種材料最大的特點是密度較大、受壓能力強、滲水性能高。填墊層技術，能減少土層對熱脹冷縮的變化程度。

3.4 樁基礎法

在水利工程施工過程中，如果施工場地的淤土層較厚，無法大范圍處理軟土地基，需要采用樁基礎法。在新形勢下，樁基礎法也會發生一系列變化，鋼筋混凝土預制樁應運而生，其應用范圍不斷擴大。在應用過程中，施工人員要借助機械、人工形式實現成孔，在軟土地基中注入適量的混凝土，在混凝土放熱、離子交換作用下，合理改變樁基附近的軟土力學性質，使其成為一種復合型地基，有效防止施工現場軟土地基出現沉降現象，具有較好的承載力與強度，充分發揮鋼筋混凝土預制樁多樣化作用，有效抵抗水壓水平方向的荷載，提高地基穩定性。樁基礎法在處理軟土地基中，具有多樣優勢，如施工難度較低、施工成本較少、水利工程穩定性較高。

3.5 化學法

常規處理方式無法有效提高軟基強度的情況下，通常會使用化學固結法，利用化學手段提高軟基強度。該種方法主要利用化學材料對軟土基礎進行改造填充，從而有效降低基礎壓縮性，提高基礎土質強度，以此保證基礎可以滿足水利工程基礎承載力要求。目前化學固結法開始在水利工程施工中發揮巨大的作用，并且以其效果得到了廣泛的認可，目前常用的化學固結方式包括灌漿、合成材料加固、規劃處理等。下面便針對這些措施進行簡要敘述。

（1）灌漿。該種方式是基礎處理常用措施，主要利用電化學原理以及氣壓，將化學材料填充、灌注到軟基中，利用灌漿材料（石灰、木質素）的化學反應，實現對基礎的加固，該種方式主要被應用于淤泥質粉土以及粘性土中，以保證該類軟基在處理后可以滿足工程基礎強度需求。（2）合成材料加固。合成材料的合理應用也可以有效提高軟基強度，通過將韌性高、強度大的合成材料填充到軟基中，利用高壓使軟土同人工合成材料結合起來，從而令軟基強度、韌性得到加強，避免基礎的觸變、形變，同時結合人工合成材料的軟土基礎，即便發生小面積的斷裂和沉降，在人工合成材料的作用下，也可以得到控制，從而提高了基礎的穩固性。

4、結束語

總之，我國經濟技術的發展推動了水利工程建設的進步。水利工程建設中，對地基的處理是整個施工項目最為重要的。在水利工程建設中處理好軟土地基技術，確保了施工的進度，對工程的質量有保障。該技術的處理方式較多，要根據施工現場情況選擇合適的處理技術，從而進一步推動軟土地基技術的實質性發展。

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