软土地基基础上水利施工处理方法陈端

软土地基基础上水利施工处理方法陈端

陈端

北京泽通水务建设有限公司北京101100

摘要：水利工程施工环境较为复杂，受到地质条件、自然环境影响较大，基础作为水利工程施工的重要部分，对整个工程质量和后期运行都发挥着重要作用。如果水利工程基层为砾石层或某些地质结构渗透性强的土层，那么水利工程建设施工中就会容易出现严重的质量问题，比如：地基沉降、塌陷。近年来，我国水利工程建设不断增多，建设规模也不断扩大，预期相对应的质量要求也更加严格，越来越多的水利工程出现在人们的视野中，这给水利工程周围基础环境带来严重的影响，对地基承载力有较高的要求。因此，我们必须处理好水利工程基础处理工作。

关键词：软土地基基础；水利施工；处理方法

一、软土地基概述

软土基础主要由软土构成，正是由于软土基础的这种构成，使得其疏松、稳定性较差。目前水利施工中常见的软基成分主要有泥炭、淤泥质粉土、松软土、砂质土以及淤泥质粘土等，这类软土基础有些土质疏松具有较大的压缩性，有些富含水分强度较低，无论哪种软土基础都无法承受工程施工压力。因此必须在施工前依照软土基础的实际特点选择科学合理的手段进行处理，充分提高基础强度。

二、软土地基处理过程中应该注意的问题

软土地基作为不良地质类型，在施工过程中需要做好相应的准备工作，这样才能保证地基处理的有效科学。首先，工作人员在进行软土地基施工前，需要做好人员、材料、设备的配置情况，对常用的各项施工仪器进行精确地检验与维护保养，保证机械设备的安全性、功能性得到保障。与此同时，做好现场的清理工作，构建良好的施工环境，积极开展材料质量检查，保证施工材料的质量安全。其次，加强软土地基的勘察力度，在施工前做好地质勘查工作，对当前环境下软土地基分布、物理、工作性质等进行全面分析，找出适合实际情况的处理方法。另外，严格按照规定要求进行作业，针对不同类型的水利工程，质量标准要求也不尽相同，这就要求施工人员能够按照各种指标制定合理的施工方案，全面探索施工时间与软土地基加固时间，采用合理的处理方法，在规定的时间段内完成软基处理工作。

三、软土地基处理技术

1、换填垫层技术

换填垫层技术适用于厚度在2~3cm左右的软土层，在施工时应先将表面的软土层挖除之后再将其更换为稳定性较高的材料。换填垫层的材料可以选择卵石、砂石等，此类材料具有自身密度高、强度高、透水性良好以及压缩性小等特点，不仅在强度上有所保障，在压缩性能与透水性上也能符合技术要求，更好地进行碾压密实，从而提升地基的承载力，减少其沉降程度，促进软土层的排水固结工作。具体来看，质地坚硬的粗砂、碎石都可以进行选择，但不应混入风化料、软岩等其它杂物。如使用顶级砂砾，其颗粒不均匀系数应大于等于10；人工及砂砾石则需要通过密度实验确定填层材料的性能和密度。如果材料储备不足，可以选择细砂作为添增材料，再加入一定量的卵石、碎石，清除杂物后将石量的比例控制在50%以下即可。如果坑内有积水，应采用相应的排水技术先将坑内积水排除，清除浮土，做好地基区域的固定工作后，再加入填充材料铺平。另外，在换填工作结束后需要夯实地基，全面提升地基承载力与抗变性。在底层材料选择上，可以偏向于压缩性小的高强度材料，且当填充过程出现空隙，需选择透水性材料快速排水，促进软土地基凝结的同时，减少冻胀或膨胀土出现的涨缩作用。

在具体的施工过程中，按照标准流程进行，做好材料的铺平工作与接头区域的处理工作，层和层之间错开一定距离。铺设材料方法选择夯实、碾压、水振等多种模式，并修建排水措施保持工地的排水系统处于正常，防止出现冲刷、淤泥堆积等现象。如遭遇雨季，可采取有效的预防措施，将现场清理的废弃材料妥善处理，并推挤在远离河道农田的区域。

2、水泥土搅拌桩

水泥土加固的技术机理在于水泥加固土的物理与化学反应过程，它与混凝土的硬化机理存在着一定的差异，混凝土硬化是水泥在填充料中发生的水化作用与水解，凝结速度相对较快。水泥加固土当中，水泥掺量有限，最多占据加固土的20%，水泥的水解和水化反应也围绕一定活性的介质内进行，其强度增长的过程要比混凝土更加缓慢。

当前水泥土搅拌桩常见的布桩形式包括格构式与柱状。以格构式搅拌桩为例，一般在软土地基与粉砂中的效果较好。由于软土地基沉降一般是由于软土侧向变形而导致，有相关研究表明在软土地基中采用悬浮搅拌桩，软土侧向变形可以得到有效控制，减少软土层的沉降量。格构式布桩可以穿透软土层，将软土全部限制在基底范围之内。在实际施工当中还应该考虑到水泥土搅拌桩与其它管桩混合使用时的技术难点。建筑物地基反力差异较大，同一工程可能需要采取多种地基处理方案。为了保障不同建筑物相接处不产生沉降差，也应该在技术上进行优化。在建筑物地基应力相对较小的情况下，水泥土搅拌桩可以不设置褥垫层，对于土沉降计算参数的选择需结合实际工程状况决定，总体来看还应该全面地了解水泥土搅拌桩的质量，采用多种检测方法进行检测。

3、排水固结法

排水固结法即在地基中设置好砂井等竖向排水体，然后按照建筑物的重量进行加载，让土体孔隙内的水排出，并逐渐固结后，地基出现沉降，逐渐提升强度，主要用于解决地基的稳定性问题。由于其孔隙比显著减少，建筑物的有效强度得到增加。为了进一步保障固结的效率，最有效的方式就是在天然土层中增加排水途径，缩短排水距离，在短时间内加速地基土抗剪强度的提升，让地基承载力提升的速率大于施工荷载的增长速率。按照加压方式的差异，排水固结法又可以细分为真空预压、堆载预压、降水预压和电渗排水。

真空预压通过在粘土层上部铺设砂垫层，并使用真空泵对已经密封的砂垫层抽气，产生负压，地下水可以沿着排水路径排出地表，加速地基的排水固结。换言之，在总压力不变的情况下减少孔隙水压力，促进土体压缩。

堆载预压法顾名思义，通过临时堆填土方、石方来加速地基沉降的速度，通过地基土的固结来提升地基承载力。后续工作中考虑到均匀沉降的要求，会将土方、石方去除。通常来说预压荷载和建筑物荷载保持相同，某些特殊情况视具体工程要求决定。对于一些渗透性较差的软弱粘性土具有较好作用。

降水预压则是将地下水抽出以降低地下水位，减少孔隙水压力的同时保持地基加固作用，适用于细砂地基与饱和粉土。

电渗排水在土中插入金属电极，通直流电，让土中的水从阳极流向阴极，在阴极位将水排出，以降低粘性土中的含水量，提升边坡稳定性，保障地基的承载力。

结束语

随着水利施工体系的完善，施工方式也向着多元化方向发展。通过上述分析可以看出，针对不同的软土基础，施工中应当结合施工现场的具体需要，依照工程的需要和土质特点，选择适宜的处理措施，在保证基础处理质量的同时，还要综合工程性价比。严格依照工程质量标准，保证工期，提高基础强度，令软基强度达到工程基础设计要求。施工人员在进行基础处理的过程中不但要保证施工质量，还应当不断总结创新，提高施工水平、完善施工工艺，从而有效推进我国软基处理体系的整体发展。

参考文献：

[1]孙国静，王寒芳，赵攀.对水利施工中软土地基的处理技术分析[J].河南科技，2013（02）：52-55.

[2]徐艳云.浅谈水利施工中软土地基处理的方法[J].中国水运，2013（10）：213-214+244.

[3]冯是明，邹福华.水利工程施工中软土地基处理技术[J].水科学与工程技术，2013（02）：103.

[4]赵连港.软土地基基础上水利施工处理方法[J].科技创新与应用，2013（36）：193.