水利施工中軟土地基的處理技術分析

向自華

摘要：在水利工程施工中，經常會遇到軟土地基的問題，由于軟土地基的含水量大、孔隙率大、透水性差，使得軟土地基的強度較低，造成水利工程的承載力不足，質量與安全隱患突出，因此，對軟土地基進行處理就顯得迫在眉睫。本文先介紹了水利施工中軟土地基的特點，如強度低、透水性差、壓縮性高等，并就幾種常見的軟土地基處理技術展開論述，如墊層處理技術、排水固結法、化學固結法、深層水泥攪拌樁處理技術、樁基法等。

關鍵詞：水利工程;軟土地基;特點;處理技術

1 水利施工中軟土地基的特點概述

軟土地基指的是土壤含水率高、空隙較大、具備明顯壓縮特征，且承載力較差的地基土壤。在水利工程實施過程中，不可避免低會遇到軟土地基問題，直接威脅著水利工程的質量與安全，下面就軟土地基的特點展開論述：

一是地基強度低。由于自身組成的特殊性，使得軟土地基存在一定問題，并且會衍生出其他的質量問題。同時，也會導致軟土地基的強度下降，如果軟土地基的強度較小，就會給整個工程質量帶來嚴重威脅，比如說，水利工程出現裂縫或坍塌事故，不僅會延誤工期，還會留下較多的質量與安全隱患[1]。

二是地基透水性差。軟土地基往往會存在較多淤泥，在對軟土地基進行處理前，應當做好排水工作，這就要求軟土地基要有一定的透水性，但是軟土地基自身的黏帶性比較強，造成其排水性較差，這樣一來，就不利于軟土地基排水，進而影響軟土地基的安全性與穩固性。

三是土質分布不均。軟土地基包含較多成分，但地基構造會因土質不同而受到相應的影響，由于地基各部位的土質密度不均，導致地基的硬度和強度受到不利影響。也有可能導致水利工程質量出現問題，影響工程建設時間，導致工程建設難度增加。

四是壓縮性較高。軟土地基會有一定的特殊性，正是因為這種特性，導致水利工程地基強度受到不利影響。地基強度較低主要是由于地基工程具有高壓縮性特點，在水利工程建設過程中會因為工程整體受力而導致工程質量受到不利影響，也有可能出現塌陷的問題[2]。

五是沉降頻率高。因為軟土地基具有高壓縮性，導致軟土地基沉降頻率過高，結合以往工作經驗，在水利工程建設發展過程中，軟土地基受到的壓力越大，沉降速度也會加快，對水利工程的時間和質量產生影響。

2 水利施工中軟土地基的處理技術

2.1 墊層處理技術

排水砂墊層技術指的是在軟土地基底部鋪設排水砂，使之形成墊層，并借助于石頭、砂礫等物質提高軟土地基的排水能力，使之滿足水利工程的建設需求。換填墊層技術也是一種常見的軟土地基處理技術，合理運用換填墊層技術，能顯著提高軟土地基的穩定性。具體操作是，操作挖掘設備，剝離掉軟土地基的表面土層，再回填入碎石及礦渣等物質。值得注意的是，所使用的礦渣與石塊的穩定性與強度必須滿足要求，進一步增強軟土地基的穩固性。通常而言，在低洼淤泥處使用換填墊層處理技術，能夠使軟土地基更加穩定，進而確保水利工程施工質量。

2.2 排水固結法

通過使用排水固結法，能及時排除掉軟土地基中的多余水分，緩解軟土地基的不均勻沉降問題，提高軟土地基的載重能力，保證總體結構穩定，盡可能地降低不均勻沉降對水利工程作業的影響。一般而言，依托排水系統及加壓系統運轉的系統，加強排水固結法的實施，利用好軟土地基透水性差的特征，提高軟土地基的承載能力。這里介紹塑料水板處理淤泥軟土地基方法，使用軟基排水板，一旦填筑基礎和上部建筑物，當荷載作用于軟土地基時，地下水因受擠壓與毛細作用，會隨著塑料排水板上升到砂墊層中，并向兩側排出，促進基地承載力提升。當砂墊層完成后，才能進行塑料排水板施工，先準確測量出需處理范圍，詳細標明所有排水板的具體位置，將插板機對中調平，安放好排水板與鉆孔，操作打樁機對鉆桿進行捶打，截斷地面上塑料排水板，預留一定長度，然后在四周進行填砂處理后即可完工[3]。

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，種類復雜多樣，方法不同，運用的技術原理也不一樣。一般而言，改變軟土地基的力學結構，利用電化學原理、液壓及氣壓原理開展的灌漿法作業，能夠有效控制軟土地基出現結構變形或裂縫的問題。也可以向軟土地基的縫隙內注入可固化液體，提高軟土地基的承受力。深層攪拌法類似于水利工程項目的建造原理，通過力學攪拌，促進軟土地基和固化劑的融合，改善軟土地基的不良土質。在灌漿法的基礎上，出現了高壓噴射注漿法，利用高壓設備提高固化劑的使用效果，使地基承載力得以增強。

2.4 深層水泥攪拌樁處理技術

對于沙土、淤泥等土質為主的軟土地基，使用深層水泥攪拌樁處理技術，能夠發揮出較高的工程價值。深層水泥攪拌樁技術是將水泥作為固化劑，操作相應的技術設備，對水泥和軟土地基進行混合攪拌，促進二者的相互結合，提高軟土地基的強度，增強其穩定性，即便后期承擔更大的工程量，也能滿足工程作業的承重標準。在運用深層水泥攪拌樁技術前，必須做好各項前期準備工作，采取多種手段，對水泥強化與混凝土工程施工過程中有害雜質加以隔離，保證現場清整度，使深層水泥攪拌樁技術得以順利實施。此外，還要圍繞水泥的型號、質量及種類等指標進行抽樣檢查，保證選用的水泥滿足施工要求，也讓深層水泥攪拌樁施工嚴謹有序[4]。

2.5 樁基法

如果軟土厚度較大，無法大面積進行深處理，就可以考慮使用樁基法。樁基法是指利用樁基礎引導建筑物的壓力，確保其固定于相應的持力層中，防止水利工程建筑物發生塌陷或碎裂等安全問題。由于軟土層自身摩擦力不足，可通過使用預制樁，增加軟土地基的摩擦力。樁基法施工較為簡單，處理后的軟土地基質量更高，普遍的做法是自中心向兩側部位施工，以免因軟土地基的密度過大而導致水利工程施工進度受到影響。

鋼筋混凝土預制樁主要包括混凝土樁與預應力管裝，因其承載力較強、成本投入少、質量有保障、施工速度快等顯著性優勢，在水土工程軟土地基施工中得到廣泛應用，比如說，作者設計的某水利工程，所在區域的淤泥土層厚度達到10m以上，地基處理使用邊長250mm的鋼筋混凝土預制方樁，擠密淤土層，提高軟土地基承載力。此外，鋼筋混凝土預制樁能夠抗水閘水壓力產生水平荷載，能夠提高水閘的水平穩定性。

如果地基淤泥土層較厚，可以考慮采用灌注樁，這種方法的優勢在于施工簡單、成本低廉、平面布置靈活，但缺點是整體性布置，如果地下水位比較高，也無法發揮擋水作用，由于采用水下澆筑混凝土，要求混凝土強度等級不得低于C20，水泥強度等級為32.5MPa普通硅酸鹽水泥，粗骨料粒徑也要小于40mm。采用鉆孔灌注樁施工時，具有振動小、噪音小、無擠土的特點，比較適宜用于城市建筑密集地區。

2.6 換填處理技術

在軟土地基施工處理過程中，如果軟土層較薄，就可采取換填處理技術。該技術的關鍵在于選擇比較恰當的土質對原軟土地基進行替代，并予以夯實，使換填的土質達到工程建設地基承載力的要求，選用換填處理技術，需要動用挖掘設備將基底以下一定深度的軟土層挖出，選用水泥土、沙土以及灰土等符合規定的土質，從而達到施工要求。換填的土質要達到硬度高的要求，就要摻入一定量的混雜碎石或沙土，提高換填土的穩定性。此外，考慮到成本因素，若選用換填沙土成本較高，滲透性強，那么換填水泥土的效果更佳，所形成的軟墊材料空隙，能夠促進排水，避免出現低溫凍脹的情況，提高排水固結效果[5]。

3 結束語

總之，在水利工程施工中，遇到軟土地基的問題是無法避免的，對水利工程質量造成十分不利的影響。這就需要對軟土地基進行深入分析，根據軟土厚度、性質等選擇相應的處理辦法，增強軟土地基的承載能力，提高軟土地基的穩定性，使水利工程作業速度加快，從而降低總體成本。在今后的發展過程中，應對軟土地基進行不斷改善，本著質量與安全第一的原則，嚴格按照工程典范，運用有效的技術手段加強創新，為水利工程建設質量提供有力保障。

參考文獻：

[1]濤馮.水利工程軟土地基處理的施工質量管理探析[J].水電水利，2020，4（4）.

[2]司順軍.水利工程項目軟土地基處理技術探討[J].農業科技與信息，2020，000（003）：98-99.

[3]李碧豪.基于水利施工中軟土地基處理技術的分析[J].建材與裝飾，2019，No.595（34）：295-296.

[4]吳淞，辜禹峰，劉毓川.水利工程軟土地基處理施工質量管理[J].四川水力發電，2020（1）：41-43.

[5]董樹海.對水利施工中軟土地基的處理技術分析[J].中國高新區，2018（02）：200.

云南省德宏州盈江縣水利局 云南 德宏 679300