水利工程軟土地基建設控制分析

劉洪雷

（安徽省大禹水利工程科技有限公司，安徽蚌埠 233000）

0 引言

水利建設是我國國民經濟的重要基礎工程，也是一項極其重要的民生工程，與人們生活生產是息息相關的，如果水利工程建設質量不合格，就會存在諸多質量隱患和安全隱患，會導致十分嚴重的后果。不光是施工人員的生命安全產生威脅，還會導致工程在后續使用中發生障礙，直接影響人們生活生產以及社會穩定發展。而在水利工程建設中難免會遇到軟土地基，這是施工的重點，也是難點。對于工程施工單位而言，通過加強水利工程軟土地基建設控制，這樣可以確保水利工程的整體建設質量，也可以延長水利工程的使用壽命。由于軟土本身的含水量較高，加上強度也不夠，所以在水利工程的各個環節都必須要重視軟土地基建設控制，主要包括招標環節、設計環節、施工環節以及竣工驗收環節等，以提高工程建設質量。

1 軟土地基的概述

軟土地基的土壤中水含量比較大，而且還存在較大孔隙，另外土壤的壓縮特征也非常明顯，該地基承載能力不強，軟土地基的土壤中腐殖物質比較多。在水利工程施工中不可避免存在軟土地基問題，在進行水利工程地基建設的時候必須要采取相應的措施進行控制，這樣才能夠更好地確保工程的建設質量符合標準要求。所以這樣，關鍵在問題是軟土地基中軟土比較多，總體非常疏松。正因為這樣，在水利工程建設中就很有可能各種問題，比如：崩裂，還有塌陷等。其次，透水性不強。軟土地基的土壤大部分都不具有很強的透水性，所以在軟土地基中很難迅速排出多余的水分，為了讓地基的建設更加順利，一般都會為采取排水固結法實現地基的排水，讓軟土的穩固性有效地提升上來。再次，高壓縮性。由于軟土地基沒有很高的強度，壓縮性很強，所以在水利工程建設中土地基普遍存在塌陷的問題，給水利工程的施工造成非常大的困擾。最后，不均勻性。軟土地基的土質密度以及硬度都不是一致的，所以在工程的建設中，軟土地基每個位置的受力都存在明顯差異，這樣就會很容易導致施工建筑出現崩裂的現象，嚴重的時候甚至還會引發倒塌。若要提高水利工程建設質量，就必須要對施工的技術水平也提出較高的要求，加上不同的水利工程在實施的時候具有較大的難度差異，導致軟土地基工作處理難度較之于以往有所增加。在具體施工中，要想保證制定的控制措施突出合理性和科學性，堅決不能忽視工程實際情況，這樣才能保證其軟土地基建設質量合格，讓水利工程的建設可以更加順利地開展下去。

2 水利工程軟土地基建設的控制措施

2.1 設計階段的控制

2.1.1 選擇科學的地基處理方法

在水利工程設計階段，若要保證軟土地基建設質量，工作人員就必須要結合地基的實際情況，采用正確的地基處理方式，增強處理效果，提高處理質量。科學的處理具有以下幾點作用：①可以讓軟土地基的土體變得更加密實，而且可以縮小土的孔隙；②能夠讓軟土地基的土顆粒有效膠結在一起。如果軟土層的厚度較小，可以通過挖除軟土層、換填粘性土以及水泥土，或者是通過沉井基礎等手段來處理軟土地基，以免工程需要更多的資金投入。如果軟土層的厚度較大，就會很難進行大面積的深處理。對于中小型的水利工程建筑物，要采用行之有效的辦法，當前比較常見的方法有打砂樁、預制樁，以保證整個工程的建設更加順利。

2.1.2 選擇輕型的建筑結構

要想防止軟土地基出現沉降變形的問題，在設計階段就需要考慮到建筑結構的選擇，盡量選擇輕型的澆筑結構。比如說，可以充分地借助拱形橋梁自重比較輕的優勢，把橋臺基礎進行淺埋，淺埋的意思就是指選擇地基表層密實土層進行設置，這樣就可以軟土層直接避開。就一些大型或者中型的水利工程來講，能夠借助空箱底板，也就是說在不增加建筑物的造價前提下，提高底板的高度，這樣可以避免底板有很大的重量，符合軟土地基的要求。此外，可以轉變水利工程建筑物的連接處，這樣不光可以節省工時，而且還可以更好地符合軟土地基的設計要求。

2.1.3 設置鎮壓層

對于軟土地基來說，在填筑擋洪堤防過程中，可以設計一個鎮壓層，而且在鎮壓層的豎直荷載作用下，可以將軟土地基進行固結，提高軟土地基的抗剪強度，這樣可以讓鎮壓層下的地基強度變得更高，給后續的施工打下堅實的基礎。

2.2 施工階段的控制

由于軟土地基中是由很多土壤組成，常見的有松軟土等，其土質當中水分含量很大，導致地基中容易出現空隙，降低其強度。但是軟土地基的壓縮性卻很大，在實際的施工過程中很難承受住巨大的壓力，一旦處理不當將會引發大面積的沉降以及倒塌現象。為了將水利工程的施工質量切實地提升上來，讓整個施工的過程更加安全，并且確保水利工程的使用壽命，絕對不可以忽視軟土地基質量的控制，力求軟土地基與水利工程建設的地基設計的有關要求相符。而現階段我國水利工程建設單位針對軟土地基有許多處理方式，如下：

2.2.1 換填管理法

換填法，簡單來講，是通過機械設備挖出將軟土地基中不達標的土，然后將不具備侵蝕性并且能夠符合施工要求的材料土填充進去。回填土的材料主要有粗砂、中砂以及卵石等，把這類材料混合在一起不光含水量比較少，而且承載力也較高，再通過及時地夯實，可以更好地提升軟土地基的固結度，從而滿足水利工程的施工要求。但是實際上，使用這樣的方式會加大工程量，也阻礙軟土地基施工高效開展，所以還得結合工程的實際情況決定是否采用。

2.2.2 排水砂墊層法

如果是淤泥質黏土可以利用該方法將這些土壤中多余的水分都排出來，以確保強度符合標準要求。施工人員往往在施工中根據標準要求將砂墊層填充于土地基底部，要保證砂墊層透水性良好。隨著施工作業的開展，有些軟土層由于自身包含的水分很多，這樣就會導致壓力日益增加，自然就可以慢慢排出軟土層中包含的水分，再利用砂墊層進行科學的滲透。同時，在施工過程中要想防止發生地下水反滲的情況，也必須要將隔水性能很強的粘土均勻鋪在砂墊層上方，還有優質的透水材料等。只有保證透水效果非常顯著，此外在攪拌砂墊層材料的過程中，不能將其集中攪拌在一起，盡量確保均勻攪拌，然后將攪拌好的砂墊層材料以平鋪的形式鋪設在地基底部。

2.2.3 化學固結法

就目前的情況來看，化學固結法在水利工程的施工過程當中應用得不是很多，顧名思義，此方式是使用合適的化學材料來確保軟土地基可以達到排水固結的目的，確保軟土地基的穩定性。如今，廣泛應用的化學固結法有很多，比如，深層攪拌法，還有灌漿法等。其中，就深層攪拌法來講，這種方法是借助水泥以及石灰等常見的材料當作固化劑，通過深層攪拌機械將含有水泥以及石灰的混合物充分地進行攪拌，在實際攪拌過程中確保固結劑都黏合在軟土地基上，只要二者化學反應，就可以完全固結軟土，可以保證軟土地基有良好的硬度，這樣一來，必定有利于水利工程接下來的施工順利完成。

2.2.4 深層水泥攪拌法

該方法目前廣泛用于淤泥土的軟土地基施工中。在具體施工過程中只要發現雜質，必須要第一時間將其徹底清除，結合要求對其展開平整施工作業，確保其平整度符合有關標準要求。并且在施工中必須要對水泥進行有效控制，可以在施工現場開展施工試驗分析，從水泥中取出樣品，采用專業的檢測儀器設備來科學檢測水泥強度是不是合格且滿足施工需求。

2.2.5 預壓法

簡單來說，這種方法就是對建筑物的地基結構進行科學分析，利用將特定靜荷載施加于地基，在確保地基壓實后將荷載全部卸掉。運用該方法能夠使建筑物沒有很大的沉降量，也加強軟土地基的承載力。在實際處理過程中必須要結合有關要求采用加壓方法來科學處理軟土地基，這樣容易使地基強度得到大幅度提高。整體而言，在處理中運用預壓法是通過真空預壓法進行處理，借助大氣壓的荷載完成地基處理，這樣就可以確保在地基內部產生真空度，然后將多出的水分排出，必定可以使地基在較短的時間固結。

3 結語

總而言之，就水利工程建設來講，建設單位必須要將地基作為工作的重點，軟土地基屬于比較常見的一種地基，在實際的工程中需要結合軟土地基的具體情況制定出更加合適的地基控制方法，將各種處理方式進行有效結合，比如：換填管理法、排水砂墊層法、化學固結法、深層水泥攪拌法以及預壓法等，必定可以使軟土地基具有很強的承載力，讓水利工程的整體建設質量得到更好的保障，從而提升水利工程的使用壽命。