水利工程施工中软土地基处理方法研究

摘要：当前，伴随着科学技术的突飞猛进，水利工程技术在一定程度上得到了全面的提升，其中软土地基技术的好坏直接关系整个水利工程质量的优劣，因此，不断改革与创新软土地基技术是提高工程的稳定性、高效性的有利保证。基于此，文章对水利工程施工中软土地基处理的方法进行了探讨。 

　　关键词：水利工程；软土地基；地基处理方法；替换土法；排水固结法；旋喷法

　　我国的水利工程建设大都位于紧靠河边等湿度较大的区域，也就是建设在软土地基上。经过对地基的研究，我们得知提高水利工程施工质量的重中之重是要不断改革与创新现有软土地基施工技术。软土地基大都存在以下缺点：（1）承载性较差；（2）含水量多；（3）间隙宽；（4）地基较软。处理方法不得当的话，极容易造成周围地面的变形，给水利工程施工造成一定的影响。所以，在工程施工前对软土地基进行加固是不容忽视的一点，可为水利工程的建设做好一定的铺垫。 

　　1 软土地基及其特点 

　　软土路基指的是一种由软土构成的地基。软土路基的主要成分大都是一些软土，像淤泥质黏性土、泥炭、比较松散的砂质土等，这些类型的土在水分含量上偏多，土质较为松软，强度极低，很难承受过重的压力。软土路基大都存在以下五个特征：（1）透水性差。由于存在部分软土地基的组成成分是淤泥质黏性土，它的透水性低，在地基施工中，导致很多水分不能及时排出，因此在施工前要选择排水固结法对软土地基的土质进行适当处理，强化土质的稳定性；（2）沉降速度迅速。与其他土质相比，软土地基的沉降速度非常迅速，而且还会由于水利工程总体质量的提高而不断加快；（3）均匀度低。因为在软土地基中，软土的类型多种多样，不同土质的强度、密度等方面有一定的差异，给水利施工带来一定的影响，由于软土地基受力的不同，导致施工建筑出现塌陷、崩裂等现象时有发生；（4）压缩性强。因为软土具有一定的特殊性，因而其稳定性差，但压缩性却非常强。随着水利工程施工的不断进行，工程总体质量的不断提升，容易出现软土地基塌陷的危险，给水利工程的正常施工带来不便；（5）易变性。所谓易变性指的是软土在没有经过一定的损坏之前，主要是呈固态的特征，当出现损坏后就会从先前的固态性转变成流动状态。 

　　2 软土地基的危害 

　　软土地基的危害性较大，我们不容忽视。在施工中如果没有一定的预防措施作保证，在一定程度上软土地基很可能会造成建筑物受到损坏，路基从固定态转变成流动性，并出现沉降现象。当出现软土层受力不平衡的话，上层建筑物的承载力主要集中在软土层上时，一方面会造成建筑物出现沉降现象，另一方面严重者会使建筑物墙体开裂，甚至导致倒塌现象的发生。 

　　3 水利工程施工中软土地基处理的常见方法 

　　3.1 替换土法 

　　替换土法是一种简单、直接也最为有效的方法。如果经济条件许可的话，我们可以通过对软土地基采用替换土法来改变土质特性，以全面提高地基质量。在施工中，我们可以选取大量水泥、灰土等较为稳定的土质去替代软土，以满足地基在水利施工中的相关要求。但凡事都有两面性，替换土法也是有利有弊。它的有利处在于施工操作简单易行，只需选择土质较为稳定性的土质即可提高土质的承载力；它的弊端在于会受到地理条件的制约，当远距离进行运输时不仅会增加施工的难度，而且还会增加施工的成本费用，所以要选择替换土法进行施工，我们必须综合考虑工程周边的实际地理条件，如果条件允许的话，则可以选择替换土法进行，节省一部分费用。 

　　3.2 排水固结法 

　　在软土地基处理的施工技术中排水固结法是其中较为常用的一种方法。原因在于它可以充分利用一定的排水设施将软土地基中多余的水分排出，从而提高软土地基的稳定性，也在一定程度上增强地基的承载力。然而在实际的施工中，很多施工人员会觉得将地基中的水分排出不会增强软土地基的稳定性，而是会让地基变得更加干燥疏松，对软土地基的质量造成一定的威胁，这种观点是不科学的。在整个软土地基排水过程中，施工人员应该严格遵守相关规定，根据实际情况的变化而变化，便能成功地完成该项工程。在排水固结法中，一般情况下，我们会选取沙井排水法以及水管排水两种方法进行相关排水作业。 

　　3.3 旋喷法 

　　旋喷法主要是通过旋喷机具形成旋喷桩来增强地基的承载力，它还可以作联锁桩施工或定向喷射成连续墙用于地基防渗工作。旋喷桩的使用主要是将带有特殊喷嘴的注浆管放置在土层所预先规定的深度内，喷嘴通过一定的速度旋转并提升，利用其高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化后而成桩。与被加固上体相比较而言，所成桩强度高，压缩性低。该方法适合于冲填土、软黏土等的加固，但对于一些有机质含量高的地基土质效果并不容乐观，因而要进行细致全面的考虑后再决定是否使用。如果是一些泥炭土或者一些有机质成分很高的土层的话，应该禁止使用该方法。 

　　3.4 化学固结法 

　　在软土地基施工技术中常用的化学固结法有灌浆法、人工合成材料加筋加固法、硅化加固法、深层搅拌法。现就各个化学固结法的特点与使用范围进行分析：（1）灌浆法。灌浆法指的是使用气压、电化学等原理，通过木质素类等化学材料对软土地基进行适当的填充、灌浆，经过一系列的化学反应，达到对淤泥质黏性土等土质的加固处理，强化软土地基的可承载力；（2）人工合成材料加筋加固法。人工材料加筋加固法是在软土地基处理中，将具有高强度、高韧性的人工合成材料填充于软土之中，通过高压产生的摩擦使得人工合成材料与软土相结合，增强软土质的稳定性与韧性，最大限度地降低软土地基的变形与触变现象的发生，此外，具有高韧性的人工合成材料在软土地基发生小面积沉降、断裂情况时可以有效减少一定的沉降面积，在一定程度上也确保了软土地基的稳定性；（3）硅化加固法。硅化加固法是通过硅酸钠与氯化钙发生一系列的化学反应，所生成的具有一定胶状凝聚物的产物，强化软土的硬度，从而达到水利工程建设的地基设计相关标准与要求；（4）深层搅拌法。与灌浆法相似，深层搅拌法也是利用搅拌机将水泥等材料与软土质进行充分搅拌，让水泥与软土混合均匀，二者合一，在一定程度上也增加了软土的强度。 

　　3.5 预压砂井法 

　　预压砂井法指的是在排水系统与加压系统的合作下，让地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统很多，有水平排水法与竖直方向的排水法。水平排水法有水平排水垫层、排水砂沟等；竖直方向的排水法有塑料排水板等。加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。如果将给堆载预压和真空预压合并起来使用时又称作真空联合堆载预压法。具体的操作程序是：（1）将所要加固土质周围的植被清理干净，在表面进行铺砂垫层工作；（2）在该地段垂直下插塑料排水板，在砂垫层中横向布置排水管，提高加固地基的排水条件；（3）在砂垫层上铺设密封膜，然后用真空泵将其内的地基气压抽到80kPa以上。此方法一般需要较长的加固时间，而且抽真空处理具有一定的制约条件，因此在工期要求宽松的淤泥质地基的处理工作中应用较为广泛。 

　　4 结语 

　　水利施工中软土地基的处理方法多种多样，而且不同的方法有不同的用途，因而我们在实际软土地基处理中，要全面考虑并综合权衡各方面的因素，严格根据水利工程的建造要求，根据不同软土土质的特征，结合相关条件选择行之有效的软土地基处理方法，注重软土地基的改造工作，全方位地提高水利工程建筑的整体 

　　质量。 

　　参考文献 

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　　[3] 侯孝荣.水利工程施工中几种软土地基处理方法[J].城市建筑理论，2010，（12）.