水利工程施工中軟土地基的處理方法

張建權

（中國葛洲壩集團第一工程有限公司，湖北 宜昌 443002）

1 軟土地基的危害性

在進行水利工程的施工前，必須明確軟土地基的危害，在此基礎上選擇針對性的配套技術，提高水利工程地基的穩定性。一般來說，軟土地基主要由粘土和粉土等細微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機質土、泥炭及松散砂等土層構成，與硬質地基相比，其具有如下特點，而這些特點也決定了軟土地基的危害性:

1.1 觸變性

軟土地基的觸變性主要表現在軟土本身尚未承受較大重量、或未受到破壞之前，整體的形態以固態為主，而一旦接觸性破壞出現，軟土會在短時間內轉化為流動狀態。

1.2 低透水性

與普通的土質相比，軟土地基呈現出較低的透水性，其透水性能十分落后，因此為了保障工程的基本安全，在軟土地基的建設過程中還需要安排更多的工期用來實現排水固結，既需要耗費大量的人力物力成本，且工程的沉降時間較長。

1.3 高壓縮性

軟土地基上的工程沉降程度與其所受的壓縮系數呈現正相關關系，具有極高的壓縮性。如果垂直壓力達到0.1MPa，那么軟土地基就會受到極大的壓縮影響，從而發生很大程度的土質形變，使得其承受的工程主體發生沉降。

1.4 不均勻性

如上所述，軟體地基主要由微細顆粒和高分散顆粒構成，這兩種顆粒在土質中的密度存在著一定的差別，其所承擔的受力狀況自然也不盡相同，在沉降過程中也呈現出不均勻的特點，而這種不均勻性展現在以軟土地基為基礎的工程中就會出現不同程度的裂縫狀況，甚至會引發更加嚴重的主體結構破壞。

2 水利工程施工中軟土地基的處理技術

2.1 砂與砂石換填墊層技術

通常來說，砂與砂石換填墊層技術廣泛應用于厚度為度2～3cm 之間的軟土層。在施工過程中，第一步工作就是對于表面的軟土層進行挖除，考慮到其結構不穩定的特點，換之以強度過硬的材料，如石、砂、卵石等，這些材料本身就具有強度高、壓縮性小、透水性優秀、易于碾壓密實等優勢，這都對于軟土地基的危害性形成了有效的彌補，可以提高軟土地基的承載能力，將其沉降狀況控制在合理的范圍之內，同時可以提高軟土地基的排水固結速度，有效避免凍脹和消除膨脹土的脹縮作用。在完成挖除及填充工作之后，需要采用機械化設備夯實地基，以最大程度提高地基土質的穩定性與可靠性。同時，底層鋪設性材料的性能也十分重要，也應當選擇強度高、壓縮性小的材料，以提高整體土質的穩定程度。在作業過程中空隙狀況時有出現，此時要優先選擇透水性突出的材料進行排水操作，尤其是在夏天、冬天兩季，要特別注意排水操作的有效性，避免出現軟土地基的凍脹狀況。

2.2 深層水泥攪拌樁施工技術

該技術也是當前廣泛應用于軟土地基處理作業中的重要技術，尤其是在粉土、淤泥土的作業中展現了較高的應用價值。這一技術的核心在于固化劑的應用，而水泥則是固化劑的構成基礎，在施工過程中采用機械化的攪拌設備對于水泥及軟土進行攪拌操作，使得其實現有效混合，在這一過程中，軟土的硬度得到了很大程度的提升，可以適應后續應用強度及荷載力的要求。

2.3 化學固結法

化學固結法也是一種常見的軟土地基處理技術，其類型較為多樣，主要包括灌漿法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法三種。三種方法的基本特點如下:灌漿法的作業機理為氣壓、液壓、電化學等原理，旨在從軟土地基的力學結構方面強化地基的穩定程度，對于軟土地基中存在的裂縫及空隙注入可以固化的漿液;深層攪拌法則與深層水泥攪拌樁施工技術類似，以攪拌的方式使得軟土與相關的固化劑混合，有效提高軟土地基的強度與固化程度;高壓噴射注漿則是對于灌漿法的有效優化，利用高壓設備提高固化劑注漿的效率。

2.4 排水固結法

排水固結法是立足于軟土地基透水性的處理技術，對于緩解軟土地基的沉降狀況、提高軟土地基的穩定性具有重要作用。排水固結施工需要依托于一個穩定運轉的基本系統，系統主要劃分為加壓系統、排水系統兩個部分，是充分利用軟土地基透水性的現實手段。真空預壓重點在于使得軟土地基中形成一種真空狀態，提高地基的穩定程度，主要是通過鋪設砂墊層、埋設垂直排水管道、使用膜封閉、埋設吸水管道、使用裝置抽取空氣一系列復雜的作業操作來完成;降水預壓方法則重點在于排除軟土地基匯總的水分，降低軟土沉降的程度;超載預壓的閾值問題仍然亟待在實踐中加以優化;聯合加壓法則是綜合幾類加壓技術形成的處理方式。在實踐過程中，需要依照工程的實際情況加以確定。

3 結語

綜上，水利工程的質量建設是施工過程中的核心，由于其地基以危害性較大的軟土地基為主，因此在施工過程中必須對于軟土地基的處理技術進行重點突破。施工單位應當始終堅持質量第一的原則，把握軟土地基的基本特點，依照技術規范及現場施工過程中的實際，選擇更加合理的軟土地基處理技術，保障水利工程的穩定質量，為其充分發揮社會性職能打下基礎。