談水利施工中軟土地基處理的方法

劉韌

【摘要】軟土地基的處理關系到整個水利工程的施工質量、使用壽命和安全系數，在水利工程的建設中起決定性作用。本文從軟土地基的特點、具體的處理方法以及在處理過程中應注意的問題幾個方面研討如何為水利工程施工打好基礎，從而改善水利工程施工質量、使用壽命及安全系數。

【關鍵詞】水利施工；軟土地基；常見問題；處理方法

水利工程建設是一個綜合性的極高、技術性復雜的項目，其中地基建設是基礎，直接關系到水利工程建設的成敗，影響水利工程的方方面面，而軟體地基是是水利工程地基建設中難度最大、技術性最強的部分。因此只有了解軟土地基的特點并根據其特點找出相應的處理方法，才能從根本上延長水利工程使用壽命，達到水利工程利國利民的目標。

1、軟土地基的概念及基本特點

1.1 軟土地基的概念

軟土地基，即由主要成分為軟土的土壤構成的地基，含水量高且土質疏松導致地基強度極低，根本無法承受水利工程的巨大壓力，一旦軟土地基處理不當，極易導致水利工程坍塌、潰壩現象，從而造成無法預料的損失。

1.2 軟土地基基本特點

①含水量高，孔隙大。含水量大是軟土地基最突出的特點，這一特點使土壤顆粒之間出現膠結現象，從而使軟土失去了普通土壤的土層壓實環節，最終導致在同樣條件下，軟土孔隙比普通土壤高出25～40%。

②土質疏松，強度低。軟土中有大量富含顆粒的軟質土、松散的沙質土，這些土壤直接導致地基強度低，難以承受水利工程設施的重壓，給水利工程的建設造成極大困難。

③透水性低。軟土中富含大量的黏質土壤，其特點是難排水，在地基建設過程中，大量的水難以排除，不僅加大了施工難度而且易造成地基不穩，影響水利工程正常使用。

④高壓縮，沉降快。軟土本身的土質疏松、含水量高等特性，決定了軟土地基具有高壓縮性，而且隨著施工過程的推進，地基上設備質量的加大，地基的土壤壓縮愈強烈，地基出現沉降的概率越大。

⑤土質分布不均勻。由于軟土由多種不同特性的土壤構成，這導致了具有不同密度、強度、硬度的土壤在施工過程中由于受力不同而導致地基的陷落甚至倒塌。

2、水利施工中軟土地基的處理方法

2.1 軟土地基實行換填處理法

又稱“換土法”，其原理是用其他符合施工條件的原料（如石灰、碎石、渣滓等）替代軟土，以加大地基的強度和透水性、降低地基壓縮性和沉降速度，保證水利工程的順利施工。換填處理法是軟土地基處理中最常用、最普通的方法。它的主要過程是首先用大型機械設備將不符合規定要求的軟土全部挖出，其次是按規定順序將符合施工要求的材料填入其中。最后將新地基進行夯實，確保水利工程建設順利進行。

2.2 軟土地基排水砂墊層法

排水砂墊層法是軟土地基處理中一種重要的方法，主要應用于粘性土、富含水分的泥炭、粉質土等脆弱土質。主要原理是將軟途中含有的水分排出，改善軟土透水性低的缺點，，最大程度上滿足水利工程建設的需要，延長水利工程使用壽命。具體方法是：在軟土地基底部填充高滲水性的砂墊層，在施工過程中隨著軟土層受力增大，大量水分通過砂墊層排出來，由此提高了軟土地基的強度。在此過程中要注意在砂墊層外部增加黏土層，以杜絕地下水反滲。

2.3 軟土地基的化學固結法

在很多情況下，換填處理法和排水砂墊層法具有很大的施工難度和不現實性，由此化學固結法產生。化學固結法具有施工難度低、成本少、成效大等優點，主要包括灌漿法、人工合成材料加固法、硅化膠固法、深層攪拌法。

①灌漿法：主要運用氣壓、電化學原理，利用相當程度的壓力將石灰石等化學元素對軟土地基進行填充，使其發生化學反應，實現軟土地基的加固工作。

②人工合成材料加固法：將高強度、高韌性的人工合成材料與軟土地基緊密結合在一起，不僅增強了地基的強度和韌性，防止地基變形，還可以減緩地基沉降范圍和程度，有效降低損失。

③硅化膠固法：這是一種通過化學反應生成相關粘合物以加強地基強度的方法。主要原料是氯化鈣、硅酸鈉等化合物，二者結合可以生成膠裝凝結物，充實于軟土間隙中，防止地基沉降，保證水利工程建設的順利進行。

④深層攪拌法：這種方法于灌漿法類似，將符合施工要求的材料通過攪拌機于軟土組織進行充分攪拌，混合均勻并凝固后，可以有效提高地基硬度，保證地基穩定性。

2.4 軟土地基的物理加固法

物理加固法也是軟土地基處理中常用的方法，其原理是將將噴頭深入到有關軟土組織底部，然后在緩慢的提升，同時利用高速旋噴使濃度適當的混合加固物噴射出來，從而形成旋噴樁，這樣能夠使軟土地基方面的切向硬度得到有效提升，避免軟土地基出現橫向扭動，進而強化軟土地基實際的強度。

3、軟土地基處理應注意的問題

3.1 做好施工前的考察準備工作

在進行軟土地基建設施工前，必須做好充分的實地考察，確定合理的地基加固方法，并準備好質量符合施工標準的替代材料；做好施工設備的檢修工作，最大可能減少不必要的麻煩，降低施工難度；提前清理好施工現場，便利施工的進行。

3.2 合理安排施工時間

不同的軟土地基處理方法需要不同的時間，合理安排施工時間不僅可以是軟土地基的強度得到充分增強還能提高施工效率，降低成本。

3.3 選擇最佳施工環境

不同的地理環境對施工技術、所用材料有不同的要求，施工人員要進行詳細考察水利工程周圍環境特點，依照情況選擇最合理的施工方案。根據不同的施工環境、不同的施工標準，因地制宜，選擇不同的軟土地基處理方法、恰當的施工方案，從而確保軟土地基處理的質量。

結束語

軟土地基處理是水利工程建設過程中不可忽視的部分，它的處理形式直接影響到整個水利工程的使用壽命和安全系數。在現代科技的支持下，對軟土地基的解決方法日漸成熟，但仍然存在著施工難度大且成效不穩等隱患，這需要我們繼續探索，不斷創新方式方法，完善軟土地基處理治理手段 ，為我國的水利事業的進步貢獻力量。

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