淺談水利工程施工中的軟土地基處理技術

潘敏

摘 要：隨著社會經濟的不斷進步我國的各項工程的數量在逐漸增加，規模也在相應的擴大。水利工程是關乎民生的基礎工程，其施工受到多種因素的影響。我國的地域遼闊，不同地區的地質情況有明顯的差別，這就導致水利工程施工的地基存在很大的不同。其中，軟土地基由于具有土質疏松等特征，導致在施工的過程中會出現各種各樣的問題。因此，施工單位必須加強對水利工程施工中軟土地基的處理，通過科學合理的手段，提高軟土地基的穩定性以及密實性。本文結合作者多年的相關工作經驗總結了水利工程施工中幾種重要的軟土地基處理技術。希望能夠為水利工程的發展提供幫助。

關鍵詞：水利工程;軟土地基;處理技術

1 軟土地基的危害性

施工單位在開展水利工程的施工前，必須通過科學合理的手段全面勘察水利工程施工地基的特征。當水利工程施工地基為軟土時要有針對性地選擇軟土地基處理技術，從而提高軟土地基的密實性，進而提高軟土地基的承載能力，保證有效減少水利工程施工中各種不良因素的出現。一般情況下，軟土地基是由粘土、砂、粉土等顆粒組成的。由于軟土的組成成分的顆粒比較大使得軟土的孔隙率較大，同時軟土的透水性比較差。相比于硬質的地基，軟土地基的密實性低，不能夠承載過大的壓力。通過多年的工作經驗總結發現軟土地基在水利工程中利用有以下危害：第一、觸變性比較強。由于軟土地基的密實性不強，導致軟土地基不能承受巨大的重量。在沒有承載重量前軟土地基呈現出整體固態的形態，當遇到較大的壓力時軟土地基會在較短的時間內發生形態變化，一般會變成流動狀態。第二、軟土地基的透水性極差。軟土地基的構成成分的顆粒比較大，同時多為砂粒等，導致軟土地基的透水性比較差。因此，要想在軟土地基上進行水利工程的施工，必須要通過合理的手段解決軟土地基的透水性問題。通常情況下采用排水固結法。第三、軟土地基的空隙率比較大，易壓縮。當軟土地基被壓縮的越多其沉降程度就會比較大。在軟土地基的垂直方向上如果受到較大的壓力，就會導致軟土地基的后續壓縮變形影響會呈倍數級增加，使得軟土地基的型變量變大。如果水利工程建設在軟土地基上工程主體結構會隨著地基的沉降而沉降。第四、如軟土地基存在很大的不均勻性。由于軟土地基的構成成分中有不同顆粒的物質，因此，軟土地基的密度會存在很大的差別，這就導致軟土地基不同位置的承載力會出現很大的不同。水利工程施工建成后會由于承載力不均勻出現工程主體開裂的問題出現，大大降低了水利工程后期使用的安全性。第五、軟土地基的沉降速度比較快。當軟土地基承受較大的壓力時，相比于硬土地基其沉降速度會大大的增加。

2 軟土地基的主要特征

軟土地基特點可以簡單總結為三點：第一、軟土地基的均勻性比較差。由于軟土地基的組成成分多是顆粒狀的物質，各種不同的顆粒的大小以及強度存在很大的差別，這就是的軟土地基的均勻性下降。第二、軟土地基易被壓縮。由于軟土地基的孔隙率比較大，使得軟土地基受到壓力時容易被壓縮而導致地基沉降。第三、透水性較差。軟土地基的空隙中被很多雜質堵塞，導致軟土地基的透水性比較差。

3 水利工程施工中的軟土地基處理技術

為了提高軟土地基的使用效率以及使用的性能，相關部門研究出多項水利工程施工中對于軟土地基的改良辦法。

3.1 換填管理法

換填管理法。該方法主要水利工程處理軟土地基常用的辦法，對于提高軟土地基的穩定性有明顯的效果。換填管理法的原理：施工人員通過一定的技術手段將原有的軟土清除出去，然后選擇符合水利工程施工的土質進行換填，通過夯實機器對換填的土質進行夯實，提高其密實性。換填使用的土質必須要經過嚴格的質量檢測才可以投入使用，同時，可以使用碎石或者砂卵石作為換填的原料。碎石以及砂卵石的壓縮性比較小，在受到較大的壓力時不易出現沉降的問題。換填管理法的主要優點是施工周期短，換填用的材料價格低廉。

3.2 化學固結法

化學固結法也是水利工程軟土地基處理常用的方法。針對不同特征的軟土地基可以選擇灌漿法等多種不同的技術實現對軟土地基的改良。灌漿法是把漿液灌注到軟土地基的空隙中，當漿液固化以后會改善軟土地基的特性，從而增強軟土地基的密實性提高軟土地基的穩定性。高壓噴射注漿法通過高壓氣流的方式將漿液注入到軟土地基的空隙中，使得灌注效果更好。深層攪拌法是將固化劑與軟土進行混合然后進行充分的攪拌，從而實現對軟土地基的固化。化學固結法常用的原料還有硅酸鈉溶液，一般成為硅化加固法。一種方法，將硅酸鈉溶液通過一定的設備加壓注入到軟土層中從而實現對軟土地基的加固，這種辦法稱為單液硅化。另一種方法將氯化鈣和硅酸鈉溶液通過是注入到軟土地基中，通過化學反應實現軟土地基的固化，這種方法成為雙液硅化。硅化加固法可以有效地提高軟土地基的穩定性，同時保證軟土地基的滲水性提高一定的提升，降低軟土地基的孔隙率。

3.3 排水固結法

排水固結法從字面的意思可以理解，其原理是通過一定的機械設備將軟土地基中的水分及時排除，從而有效的使軟土地基中的空隙減少，同時提高軟土地基的固結能力。常用的軟土地基的排水方法有兩種：一、通過砂井或水管來排水。通過合理的設置砂井等豎向排水，然后根據水利工程本身的施工特點，排出孔隙中水，從而使軟土地基更加牢固。二、堆載預壓排水，該方法時在水利工程施工開始前，通過對軟土地基加載預壓從而將軟土地基空隙中的水擠出，促進軟土地基提前沉降。排水固結法可以有效地解決施工后軟土地基的沉降問題，被運用來處理飽和與軟弱的軟土地基，但并不適合用于滲透性極低的泥炭土地基。

3.4 樁基法

對于軟土量巨大、軟土層較厚的軟土地基，很難進行全面的換填或是固化處理，這時可以采用樁基法。早期的樁基法常采用木樁或砂石預制樁，而現在一般采用鋼筋混凝土預制樁。施工的過程中，使用人工或是運用機械對軟土層打孔，然后將混凝土注入孔洞內，通過混凝土的固化使樁基周圍的軟土性質隨之變化，形成強度相對更高、更加穩定的復合型地基，減少了沉降和坍塌現象的可能發生。樁基法的施工難度較小，投資也比較低，被廣泛應用在水利工程施工中。

3.5 深層水泥攪拌樁施工技術

深層水泥攪拌樁施工技術是水利工程項目施工中軟土地基的主要處理技術之一，在粉土、砂土、淤泥質土等土質不良的軟土地基施工作業中展現出了較高的經濟利用價值。固化劑的應用是深層水泥攪拌樁施工技術的核心與關鍵，而水泥作為軟土地基固化效果保障的重要原材料，借助機械設備對水泥和軟土地基進行攪拌操作，使水泥和軟土地基土質有效融合，從而提升軟土地基的土質硬度，以保證軟土地基后續應用強度和實際承載能力達到水利工程項目建設要求的基本標準。在深層水泥攪拌樁施工作業前，相關施工人員應做好前期工作準備，采用多樣化的手段盡可能地避免或杜絕混凝土工程施工水泥強化過程中有害雜質的混入，以確保施工現場清潔度和平整度的方式保障水泥材料強化過程不受其他環境因素的干擾。此外，水利工程項目一線施工工作人員還必須加強對水泥質量、水泥型號、水泥種類的抽樣檢查，確保水泥參數信息和工程項目施工要求相符，嚴禁水泥質量有誤所帶來的深層水泥攪拌樁施工技術不合格而導致的水利工程項目建造質量不合格。

4 結語

現階段，我國水利工程的發展形勢越來越好。施工單位要重視對軟土地基的處理，從而保證軟土地基的性能被有效提高。

參考文獻：

[1]馮是明，鄒福華.水利工程施工中軟土地基處理技術[J].水科學與工程技術，2019（02）：78-80.

[2]林珊珊.軟基處理技術在水利施工中的應用研究[J].江西建材，2019（15）：101.