水利工程施工中軟基基礎處理技術要點探析

王芝法 （安徽水利開發股份有限公司，安徽 蚌埠 233000）

一直以來，軟基基礎處理問題都是水利工程建設的難點所在。首先，由于軟土層本身強度、承載力的特殊缺陷，所以在水利工程建設的過程中，必須要考慮軟基處理；其次軟基基礎處理技術的應用也存在一定問題。在具體的施工過程中，水利工程施工質量問題以及軟土地基質量問題的最主要誘因都出在施工處理技術應用上，所以想要提升水利工程軟基質量就必須要求工程施工人員合理地應用軟基處理技術，確保地基穩固和安全，為水利施工安全提供保障。

1 水利工程施工中軟基特點和施工危害

1.1 水利工程軟基含水量較多

之所以說水利工程軟基處理是工程建設難點，主要原因在于軟基含水量較多，并且透水性較弱，尤其是抗剪強度較低，再加上內部空隙較大，相較于其他的土層含水量明顯增高，通常軟基含水量在30%-70%之間。另一方面由于含水量較高，軟基壓縮性也相對較高，再加上透水性和抗剪強度較弱，往往會給水利工程造成一定的困難，嚴重影響上部承載能力，后期勢必影響工程進度和質量，所以說水利工程中，軟基基礎處理是工程建設需要解決的關鍵問題。

1.2 軟基固結慢、滲水性差

上面提到，軟基基礎含水量遠高于平常的土層，甚至含水量最高的時候可以達到70%，所以軟基的滲水性必然下降。在這樣的軟基中進行工程建設，必然要考慮軟土加固問題，而滲水性能卻會給軟土固結造成很大的影響。如果軟土固結速度慢，會嚴重影響軟基穩定，后期的施工中，軟基固結施工必然成為影響工程進展的難題。另外，軟土構成比較復雜，甚至會存在有機質影響排水管排水性能，使得軟土層水分無法得到有效處理，常見的水利工程塌方等現象多數都是由這種問題引起的。

1.3 軟土加固技術特點

軟土土基加固也稱作軟土地地基施工，軟土地地基加固施工對于軟基工程至關重要，因為軟基本身含水量較多、透水性較弱、抗剪強度較低等特點，所以會影響路基加固固化速度。如果固化速度太慢，會直接影響水利建設進度和質量，所以對于水利工程施工人員來講，必須要通過自身技術水平的提升來保證軟基加固質量，保證水利工程整體施工質量。

2 軟基基礎處理技術在水利工程施工中的應用要點分析

2.1 換填管埋法

換填管埋法的應用可以有效地提升軟基強度。首先，換填是工程施工中比較常用的一種軟基處理方法，這種方法通常適用于軟土層施工，例如軟土層厚度較小，可以選擇這種方法置換部分軟土層，借用其他強度較大、承載性能強的土壤或者土層材料，通過置換來提升地基穩定性和強度。

換填管埋法的應用，首先，需要開挖換填軟基，在一定工程范圍內，將軟土層（一般為淤泥軟土）挖除，用天然砂礫置換。軟土挖除用挖掘機等設備完成，開挖深度根據工程需要確定，通常不超過2m。然后用天然砂礫置換，置換施工要分層填筑、逐層壓實，并且按照水利工程施工強度要求逐層檢測壓實度。通過土層置換提升軟基承載力、抗變形和穩定性。換填法所選用的置換土壤或其他材料的粒徑、含量、級配要根據工程施工標準確定，并且事先要做好各種要素的試驗檢測，以免由于無法壓實而造成地基沉降。

2.2 強化軟基排水預壓法的應用

因為軟基土層含水量較高，并且30%含水量以上的都可以算作淤泥土層，所以這種土層施工必須要將軟基中的多余水分排出，提升軟基強度。排水預壓法就是對施工現場進行預壓，使得地基土體產生一定強度的壓縮和固結，地基本身產生預先沉降，以此提升土體強度。

排水預壓固結法首先需要改善軟基排水條件，具體的應用涉及到以下幾個技術步驟。

2.2.1 墊層

墊層要選用強度較高的土工布，一般選擇1～2層復合型土工布（主要起到隔離、過濾軟基水層的作用），砂墊層使用中粗砂，厚度控制在2m以下，粗砂含泥量在5%以下，同時有機質含量也要控制在1%以下。

2.2.2 設置排水板（豎直排水系統）

首先豎直方向的排水系統使用新型復合塑料排水板材，尺寸根據淤泥厚度確定，板材設置需要在砂墊層頂面進行施工，并且塑料板材必須穿透淤泥層，板材放置按照三角形狀設置，另外根據軟基淤泥分布情況，合理控制板材間距，間距通常在1m左右。

2.2.3 水平排水系統

水平排水系統構成包括砂墊層、盲溝、集水井三個環節，盲溝設置坡度通常大于2%。縱橫間距在30～40m，砂墊層選用1～2m，材料為中粗砂。盲溝溝壁必須有隔滲層和反濾層，隔滲層用土工薄膜代替，反濾層用砂礫石或滲水土工織物代替。

4.人才不夠。各試點省份稅務系統公職律師人員普遍不多，且分布不均，一些地市稅務系統仍舊沒有合格的公職律師人選。此外，部分具備法律專業背景的干部缺乏法律服務工作經驗，法律服務的技能和水平還有待提高。

2.2.4 堆載預壓時間

堆載預壓時間需根據工程確定，通常堆載高度要高于墊層高度，即2～3m，預壓時間要大于180天，之后方可卸載。

排水預壓固結法可以有效的壓縮軟基中的多余水分，提升土層實際抗壓性能，有效控制軟基變形性和壓縮性，提升水利工程施工質量。

2.3 化學固結法的應用

化學固結法就是借助化學溶液、膠結劑等化學材料，通過壓力灌注或者攪拌混合的方法，將軟基土粒膠結在一起的一種地基處理技術。例如常用的高壓旋噴法、旋轉攪拌法、規劃加固法、干粉噴射攪拌法都屬于化學加固法，下面介紹幾種常用的固結方法。

2.3.1 高壓旋噴法

這種軟基固結適合淤泥土質、粉土、黃土等，借助氣壓、液壓等技術原理，首先在軟基中注入固化漿液，然后在閘基中進行高壓旋噴灌漿，也能形成水泥土摩擦樁，進而提升閘基承載力，有效控制地基沉降。

2.3.1.1 設備選擇

2.3.1.2 技術工藝

高壓旋噴法施工流程：首先是樁位放樣，之后確定鉆機位置、引孔到設計標高；然后封堵垂向的噴嘴、攪拌漿液，由下向上高壓旋噴，旋噴作業直到設計頂；最后是沖洗、移位。

2.3.1.3 適用范圍

高壓旋噴法適合淤泥土質、粉土、黃土、流塑、軟塑或者可塑粘性土、素填土等土層，同時如果土層中含有大量的大粒徑塊石、植物根莖或者有機質較多，尤其是對于地下水流速較大的軟基必須事先對工程現場進行試驗，根據實驗結果確定加固深度（通常在5m以上）。

2.3.2 粉體噴射攪拌法

粉體噴射攪拌法就是在軟基中加入粉柱體等加固材料，讓這些材料和軟基原有土質攪拌混合，讓兩種土質材料發生化學反應，以此來提升土基強度的一種方法。

2.3.2.1 施工原理

借助空氣壓縮設備，將加固材料借助攪拌葉片旋轉產生的空隙噴出，同時隨著葉片旋轉和原有的軟基土層混合，而與加固材料分離后的空氣順著攪拌軸有縫隙排除地面。

2.3.2.2 固結原理

這種化學固結法主要借助固化劑來提升土基強度，固化劑的構成主要是水泥、石灰、礦渣等，也可以添加粉煤灰。這些材料通過固結反應形成石灰粉體，再將生石灰加入軟基中，生石灰和軟基中的水分發生化學反應后形成熟石灰，水分被吸收，生石灰固結。同時該化學過程還會產生大量熱量，柱體消化后土基體積還會膨脹，加速周圍土體的固結，最終形成的石灰粉體穩定性大幅提升。

3 結論

總的來說，軟基基礎施工一直都是水利工程施工中的難題，也是水利工程施工必須要解決的問題。軟基處理技術選擇和應用必須要結合具體的工程實際來確定，同時注重軟基處理質量控制和處理技術的優化，為水利工程建設質量提升提供可靠技術保障。