關于水利堤防工程軟土地基處理技術的探討

摘 要：軟土地基是水利堤防工程施工中常見的病害之一，如果施工單位沒有采取科學、有效的軟土地基處理技術，后期受到上部較強荷載壓力后，軟土地基容易出現不均勻沉陷現象，給整個水利堤防工程的穩定性和安全性構成嚴重威脅。因此，在工程規劃設計階段就必須通過地質勘察，了解該區域軟土地基的分布情況，并在施工結果采取有效的處理措施，切實提高水利堤防工程的質量安全。

關鍵詞：水利堤防工程；軟土地基；處理技術；質量管理

中圖分類號：TV551.4 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）17-0135-01

引 言

軟土地基具有天然含水率高、壓縮性強、固結系數小、易流變的特點，在濱海、河灘等地區分布廣泛。在修建水利堤防工程時，必須要將軟土地基處理納入到質量管理體系中，從而減小因軟土地基不穩給工程項目質量造成的干擾。文章首先對軟土地基的特性進行了簡單概述，隨后就具體施工中常用的一些軟土地基處理技術和具體的質量管理措施展開了詳細分析。

1 軟土地基的特性

1.1 天然含水量高

通常情況下，淤泥質軟土的天然含水量在60～80%之間，水分的存在使得土壤的流動性變強，在受到一定外力的擠壓后，這些水分會從淤泥質土壤中析出，而原有的地基則會隨著受力方向流動。水利堤防工程的主體結構以混凝土為主，因為地基不穩定，導致混凝土主體結構受力不均勻，最終出現裂縫，影響水利堤防工程的使用效果。

1.2 透水性差

雖然軟土地基本身含水量較高，但是透水性能較差，尤其是在地基的垂直層面，幾乎是不透水的。這種特性會導致隨著水利堤防工程使用年限的增加，地基內部的孔隙水壓力相應上升，當孔隙水壓力達到一定程度后，影響到地基的穩定性。

1.3 高壓縮性

從成分分析來看，軟土地基中包含了大量的腐殖質、微生物以及甲烷等可燃性氣體。當所受外力超過1MPa時，軟土地基中的氣體逸出，軟土地基也會被壓縮。一般來說，軟土地基的孔隙比越大，含水量越高，則被壓縮能力越強。

2 水利堤防工程軟土地基的處理技術

經過近年來的發展，現階段已經形成了比較系統化的軟土地基處理技術方案。建筑單位需要做好地質分析工作，提高軟土地基處理的針對性和科學性。文章結合實際工作經驗，介紹了幾種常見的軟土地基處理技術。

2.1 換填處理法

換填法通常適用于軟土地基分布面積不是很大，且軟土深度不超過2m的情況。從實際效果上看，換填處理法的操作相對簡便，對于施工設備的依賴程度較低，處理效果一般。具體的技術操作流程為：首先，通過簡單的地質勘測，確定施工范圍內軟土地基的深度，然后利用挖掘設備將表層的淤泥質軟土挖走。適當進行地基平整，然后將堅硬的碎石、礦渣填入到地基上。利用大型機械或手持設備對這些新填入的碎石、礦渣進行夯實。同時利用設備檢測地基的強度，達到施工標準后完成操作。需要注意的是，對于一些規模較大的水利堤防工程，通常要求在挖出軟土后，至少新加入三層墊層，最底部為碎石（礦渣）墊層，然后依次是素土墊層和砂墊層。

2.2 排水固結法

如上文所說，軟土地基中水分行亮過高，導致土壤的流變性較強，因此受到外力作用后容易出現變形。排水固結法的原理就是將軟土地基中的水分排出，使得土壤中孔隙水壓力減少，有效防止了土體的變形。除此之外，排水固結法還能夠加速土體的沉降速率，當土體沉降到一定數值后，后期完成水利地方工程施工后一般不會在出現明顯的土體沉降，從而保證了水利堤防工程的穩定性。根據軟土地基實際情況的不同，排水固結法又可分為堆載頂壓法、礦井法、電滲排水法等幾種，這些技術的適用性均有一定差異，例如堆載頂壓法通常適用于黏性較強的軟土地基，而礦井法主要適用于透水性較差的軟土地基等。

排水固結法的具體的處理流程為：①利用砂墊層將土體中的水分快速析出，達到土體固結效果。砂墊層的材料通常以吸水性能強、滲透性良好的粗砂為主，砂墊層的厚度控制在20～40cm之間。②將袋裝砂井、塑料排水板等物料填入到鋪有砂墊層的地基上，一來可以提高地基的承載能力，避免了因承載力不足而出現沉降；二來也能夠在一定程度上增強地基抗老化能力，延長水利堤防工程的使用壽命。③完成預壓操作，設置觀測斷面，觀察一定時期內處理后的地基是否有沉降現象，如果沉降幅度在標準范圍之內，則完成處理操作。

2.3 振動水沖法

振沖器是振動水沖法作業中必不可少的工具。振沖器上裝有上噴水孔和下噴水孔，類似于插入式混凝土振搗器，通過自身機械振動和沖擊力，對地基進行打孔作業，之后將泥土、砂石等注入孔中，最后分層將孔中材料夯實，從而將地基加固。采用本方法對地基進行加固時，要注意初始排水抗剪強度需大于20kPa，不可過低，否則容易導致沖擊效果不理想，達不到預期的軟土地基處理效果。

2.4 旋噴法

旋噴法可大幅度的提高地基承載能力。是通過使用旋噴機產生旋噴柱，來實現加固地基的目的。旋噴法是利用旋噴機對目標進行定向噴射，產生連續墻或連續樁來達到地基防漏的目的。高壓下噴射水泥固化漿液，并與混凝土混合，凝固硬化后形成旋噴樁。并通過提升插入土層深度，配合帶有速度的注漿管，進行噴射旋轉，從而進行打樁。與加固土層相比，通過旋噴法形成的樁，壓縮性低，強度高，可以用在對軟粘土和細沙土組成的相對較軟的地基上進行加固作業，但無法對含有較高有機成分的土層產生比較好的效果，且有機成分含量非常高的土層則應完全排除本方法。

3 結 語

軟土地基的處理效果直接關系到水利堤防工程的建設質量，隨著建筑行業的不斷發展，現階段用于軟土地基處理的技術措施有多種，常用的有排水固結法、換填處理法等。這些技術的使用條件有一定差異，這就要求施工單位必須要做好詳細的勘察和規劃工作，選擇最佳的軟土地基處理技術，確保取得預期的處理效果。同時，也要做好后期的監測工作，確保水利堤防工程的質量安全。

參考文獻

[1]韋 勇，劉紅升，卜蕓蕓，等.試論洪澤湖堤防工程軟土地基處理施工技術[J].華東科技：學術版，2015（10）：151.

[2]龍振華，劉亞光，鄒玉兵，等.淺談堤防工程中軟土地基的特征與處理措施[J].湖北水利水電職業技術學院學報，2014（02）：109～111.

[3]李保軒.淺議堤防工程中砂樁+塑料排水板對軟土地基的處理[J].建筑工程技術與設計，2016（12）：174～176.

收稿日期：2018-5-12