淺析水利工程施工中軟土地基處理技術要點

胡靖宇

【摘 要】水利工程的頻繁破碎，嚴重制約了我國水利工程的可持續發展。地基作為建筑的基礎，對建筑的墻體起著支撐作用。地基施工的質量直接影響到后續工程的發展和建筑的使用壽命。目前，我國水利建設選擇的地基多為軟土地基。其自身的高含水率、大缺口、承載量差會導致地基周圍的土地變形傾斜，影響建筑的整體安全性。本文主要分析了軟土地基處理在水利工程建設中的技術要點，并尋求了科學、有效的水利工程軟土地基處理方法。希望通過本文的分析研究，給行業內人士以借鑒和啟發。

【關鍵詞】水利工程；軟土地基；水泥攪拌技術

引言

水利工程的發展與我國社會經濟發展具有密切的聯系，其自身具備社會公益性的特點，這也會對人們生命財產安全具有重要作用和意義。而軟土地基處理技術在水利工程施工中也具有非常重要的作用和意義，如果其中出現一點問題，都會對整個水利工程施工質量造成影響。所以，在實際開展地基處理工作的過程中，需要提前對施工現場和狀況進行了解，當遇到軟土地基的情況下，必須要及時采取軟土地基的處理技術，從而避免水利工程出現結構變形的問題。

1軟土地基的特征性、重要性和研究背景

1.1軟土地基的特征性

通過對軟土地基的概念進行探究可知，軟土地基主要是由粉土與黏土等細微顆粒所組成的，這些質地松軟、孔隙較大的有機質土、松散砂及泥炭在很大程度上降低了軟土地基的結構強度，致使軟土地基區域穩定性較差，容易引發地基松動、滑坡等嚴重危害。結合軟土地基的觸變性進行分析，軟土地基的觸變性具體指的是軟土在未遭受破壞時所呈現出的固態形態，一旦軟土地基的形態結構遭受破壞與影響，就會又原本的固態性轉變為流動狀態。結合軟土地基的低透水性情況進行分析，在常見的工程建設當中，軟土地基的透水性能交叉，因此需要較長時間的技術處理來提升地基的整體質量。軟土地基還具有高壓縮性的特點，當軟土地基受到高壓影響以后，地基壓縮系數的數值就會發生轉變。當軟土地基內的垂直壓力達到01Mpa以后，地基區域內就會因為壓縮而出現變形，這就給地基上的工程建筑施工造成了嚴重的影響。軟土地基的主要組成部分是高分散的顆粒與微細顆粒，兩者之間的土質密度不同，因此，在建筑工程施工的過程中，軟土地基的不均勻性受力情況往往會導致軟土地基上的建筑物出現裂縫，進而導致嚴重的水利工程施工問題。

1.2軟土地基處理技術的重要性

在實際開展軟土地基處理工作的過程中，由于軟土的土質比較特殊，在實際施工的過程中，還會添加大量的摻和劑，而這些特點與軟土地基自身滲透性的特點之間具有密切的聯系，這些都會對地基自身的排水功能和承載能力造成影響，所以，在實際開展水利工程施工的過程中，需要對水利工程中的地基強度嚴格控制。另外，在水利工程施工的過程中，其主要區域都是修建公路，在這樣的情況下，如果不能夠對軟土地基嚴格處理，就會導致城市交通運輸狀況受到嚴重的影響。由此可見，在這樣的情況下，軟土地基處理技術與水利工程建設施工質量之間具有密切的聯系，最終進一步保障水利工程的健康發展。

1.3水利工程施工中軟土地基的研究背景

水利工程大多建在河流和海岸邊，濕度較大，以軟土地基為主，其主要構成有黏土、粉土、松軟土、有機土以及一定的泥炭和砂土等，土壤內部空隙大，穩定性差，受水分侵蝕后容易下沉。軟土地基具有觸變性、高壓縮性、低透水性、沉降速度快和不均勻性。具體體現在：觸變性是指軟土在受到水分侵蝕后會從固體形態變成流動形態。而且軟土區域在固結地基時需要經過長期的排水準備。另外當受到高強度壓迫時，建筑物會發生沉降，尤其是在壓力超過0.1MPa時，軟土地基變形，建筑物大面積沉降，導致安全事故的發生，且隨著負荷的增加，沉降速度會越來越快。軟土的組成非常復雜、不均勻，導致其受力不平衡，沉降出現差異。軟土地基如果在施工前未做到有效的處理，會帶來非常嚴重的危害。由于軟土地基的不可預見性，非常容易導致其上的建筑物出現沉降事故，如果受力不平衡，不止會發生沉降，還會導致建筑物出現倒塌或者墻體龜裂。因此，本文對水利工程施工中軟土地基處理技術要點進行了分析研究，希望能夠提高水利工程的安全性。

2水利工程軟土地基處理技術

2.1換土法

換土法是軟土地基處理過程中應用最多的方法之一，同時也是操作最為簡單和效果非常明顯的方法。換土法能夠改變原有地基的土質結構和受力特性，從而讓原本不符合承載力要求的地基符合承載力要求。施工過程一般可以采用灰土、碎石、大量水泥等替換原來的軟土，這種施工方法流程簡單，效果明顯。但是此種方法的局限性很高，運輸距離、軟土深度、面積等都會引起施工成本的增加，從而限制這種處理方法的使用。因此，在決定選用換土法處理之前要對工程所在地周邊進行詳細的考察，以便能夠就地取材，降低換填材料的運輸成本。施工處理過程中要注意每層換填厚度、壓實度、分段分層搭接長度等，確保換填土質的密實度和承載力要求。

2.2樁基法

樁基法適用于軟土層厚度較大的工程，通過樁基礎將建筑物產生的荷載直接作用在持力層上，從而滿足地上建筑物的承載力要求。樁基礎按照受力原理分為端承樁和摩擦樁，軟土地基一般采用端承樁，因為軟土層不能夠與樁身形成滿足要求的摩擦力，而按照工序可以分為預制樁和灌注樁。在目前水利工程軟土地基處理中預制樁使用的較為普遍。具有施工簡便、成樁質量高等特點，在施工過程中群樁可以采用從中心向兩側對稱施打和逐排順序施打，避免由于沉樁造成樁間土體密實度提高而難以施打，也避免土體內部應力過大，從而影響軟土地基的處理效果。

2.3振動沖水法施工技術

依照相關調查數據顯示，在不對軟土地基處理的情況下，就需要對軟土地基開鉆鉆孔處理工作。而在實際開展工作的過程中，需要依照相關標準和要求，確保能夠為地基奠定一個堅實的基礎。另外，對于這個施工技術來說，對各個施工流程的要求較高，在實際開展鉆孔工作的過程中，由于軟土地基的環境具備復雜性的特點，但其自身的難度也較大。

3水利工程施工中軟土地基處理技術要點分析

3.1填墊層技術

該技術主要用于軟土厚度在2-3cm之間的軟土地基，主要是將該部分軟土用穩定性和強度更高的材料進行替代。一般選用的填墊層材料為砂石或者卵石等，這些材料密度高、強度大、透水性好且壓縮性小，可以提升軟土地基承受載荷的能力。進行填墊之后需要對地基進行夯實處理，如果材料間的空隙較大，還需要進行排水處理，防止出現凍脹現象。使用該技術時需要注意：一是填墊材料的選擇要合適，以砂礫、粗砂和碎石最佳；二要清理填層內的環境，排出坑內的多余積水，做好地基固定工作；三在施工中要嚴格按照標準流程施工，并采用夯實、碾壓等方法提高地基的穩固性。其次，目前最主要的軟土地基處理方式是深層水泥

3.2化學固結法

3.3.1化學固結法的技術特點

化學固結法是利用化學材料使軟土地基達到排水固結的目的，這樣對地基的穩定性能夠進行提高。化學固結法包含很多處理方法，例如：灌漿法，高壓噴射法和深層攪拌法等。其中深層灌漿主要是使用水泥、石灰等材料做為固化劑，利用深層攪拌機將水泥、石灰等攪拌進軟土地基中，這樣能夠將軟土和固結劑充分的粘合在一起。

3.3.2化學固結法的施工要點

化學固結法的應用要對化學方法進行使用，從而提高軟土地基的強度和承載能力，降低軟土地基的沉降量，這樣才能更好的實現軟土地基的處理。使用化學固結法對水泥和地基之間的化學反應進行有效的控制，同時利用物理加固法對其進行有效的管理，這樣能夠對軟土地基的固結速度進行改善。在對軟土地基進行處理時使用灌漿法，能夠將軟土和漿液均勻的分布在一起，保證地基的處理效果。在對高壓噴射注漿法進行利用時要對壓力大小情況進行密切的關注，避免在施工中出現起包、不均勻的沉降問題。深層攪拌法要選擇合適類型的攪拌機械，對攪拌時間以及均勻性要進行密切關注，避免出現施工質量問題，導致地基處理效果不明顯。

3.3填墊層技術

填墊層技術主要適用于軟土厚度在2～3cm之間，在施工過程中需要將表面軟土層去除，更換為穩定性以及固體強度較高的材料。所選用的填墊層材料主要包括砂石、卵石等材料，此類材料具有自身密度高、強度高、透水性良好以及壓縮性小等特點，能夠最大程度提升軟土地基的承載負荷，降低地基沉降的幅度，推動軟土層排水固結的效率。此外，對于土層的膨脹以及凍脹有著較為明顯的作用。當填墊層更換完成后，需要對處理后的地基進行夯實，確保地基具備良好的承載力和持久力，提高地基的穩定性以及抗壓性。如果在填充過程中，發現材料之間空隙較大，可以采用透水性較好的材料進行排水，加快軟土地基的快速凝結，進而防止凍脹現象的發生。在砂石換填層技術施工過程中，需要注意以下幾個要點：①選擇合理的施工材料，諸如砂礫、粗砂以及碎石等材料，通過人工優選出最頂級的砂礫，用做填層材料，并將周圍的雜草等物質清理干凈。②施工前準備事項。將換填層內的雜草、枯枝清理干凈，通過排水技術將坑內多余的積水排出，并做好地基的固定工作。③在地基施工過程中，需要遵循相應的標準流程，并且在填充材料時，通過夯實、碾壓等方法，加強地基的穩固性。

3.4添加劑法施工技術

在軟土地基處理的過程中，如果采取添加劑施工技術，需要將生石灰和水泥添加到軟土層中，確保能夠將軟土層中的成本和土壤結構進行改善，從而進一步強化地基自身的強度。另外，當軟土地基自身強度符合標準的情況下，就會進一步提高軟土地基自身的穩定性。而在實際施工的過程中，需要將土壤和添加劑比例嚴格控制，從而進一步體現出添加劑自身的價值和作用。

結語

水利工程基礎安全關系到整個建筑的穩定和安全，同時也對人民生活產生了深遠的影響。目前我國水利工程軟土地基處理過程中存在許多問題，大大縮短了水利工程的生命周期。通過對軟土地基的進一步了解，可以發現軟土地基的處理方法較多，但相應的成本和效果也不同。從這個角度看，在軟土地基處理過程中，要根據實際情況選擇合理的處理技術，最大限度地提高水利工程的整體質量。

參考文獻：

[1]王成.試論水利工程施工中軟土地基處理技術分析[J].中國高新區，2018（4）：155.

[2]邵輝，馬紅春，王海艷.水利工程施工中軟土地基處理技術淺析[J].城市建設理論研究（電子版），2017（32）：156.

[3]唐椿茗，李唯榕，桂心宏.對水利施工中軟土地基的處理技術分析[J].科技創新與應用，2017（27）：29-30.

[4]呂秀明.水利工程施工中軟土地基處理技術分析[J].智能城市，2017，3（7）：265.

（作者單位：南水北調中線干線工程建設管理局河南分局）