软土地基处理技术在水利工程中的应用何裕德

软土地基处理技术在水利工程中的应用何裕德

何裕德

深圳市天健坪山建设工程有限公司广东深圳518000

摘要：随着经济不断发展，水利工程作为城市的基础组成部分，水利工程的质量和安全受到了社会各界的广泛关注和重视。然而，软土地基处理是水利施工中的难点，与整个水利工程施工质量的优劣有极其密切的联系。为此，文中将基于软土地基的特点以及处理技术要点展开分析研究，以解决软土地基问题。

关键词：水利工程施工；软土地基；处理技术

一、软土地基的特点

（一）透水性弱

长期被水浸泡的软土地基，大量的水渗透土壤，随着水的渗透范围与深度不断增加，地基的透水性会越来越差，在工程的实际建设过程中，需要耗费很长的时间去对软体地基开展排水固结作业。因此，需要花费更多的时间与成本开展软土地基的排水作业，不仅如此，软土地基会使建筑物的沉降时间更长，多达十年左右。

（二）触变性

所谓触变性，主要是指物体性质因一定的触发而产生变化，软土地基便具备这样的特性，在未经触发之前，软土地基普遍呈现固态，但是一旦施加了一定的力量，或是受到了震动等影响，便会遭到不同程度的破坏，就由原本的固态性变为流动状态，这样的特性对于建筑稳定性与安全性来说是很大的威胁。

（三）沉降速度快

沉降主要是指在建筑物的负荷影响下地基土受到压迫而出现的竖向变形或是下沉情况。建筑物在软土地基上的施压，会使得沉降的速度不断加快，受到压缩效应的影响，建筑规模越大，负荷就越大，那么地基的沉降速度就越快，这也可以关联到地基的高压缩性特点，软土地基因含水量高，受到压力的影响也更大。这样的特性必须要得到重视，否则必然会影响施工的成果，甚至影响工程后续的正常运行。

（四）不均匀性

软土地基主要是由微细的、高分散性的土颗粒构成，其土质密度与普通的土地是完全不同的，两者在建筑物压迫下的受力情况不同，沉降过程中的受力状态也完全不同，软土地基因含水量高，颗粒的固结密度不高，所以受到压迫时，土体会呈现从受力中心向外被挤压的状态，松软的土壤会不断被挤出受力范围，各部分受力是不一致的，这便是不均匀性特征的体现，很可能导致结构整体受到严重的损坏。

二、水利工程施工中软土地基的处理技术

（一）填垫层法

针对厚度较小的软土地基，在实际施工时，普遍利用填垫层技术进行处理，一般情况下，软土层厚度在2厘米到3厘米左右时利用这项技术进行处理是最为适宜的。在实际开展垫层作业时，首先要清除现场的软土，在清除软土之后，要用更加牢固的稳定的固体材料去填补清空的部分，这样能够进一步提升支撑厚度。要制作垫层，通常要利用卵石、砂石等材料去完成。这些材料的最主要优势，是其密度更大、排水性与抗压的能力也更强。在实际的填垫层施工操作过程中，需要注意以下几点事项。其一是更换材料必须要注意对于材料的选择，以上一层谈及，要以砂石、卵石、碎石等材料为主，要根据实际施工需求合理选择，其二是要事先对软土及杂物进行清理。填垫施工的开展，需要平整且空旷的空间，为了确保密封性，不可有杂物及软土残留，所以必须要做好对垫层区域的清理，避免实际开展垫层作业时混入杂物。其三是要事先排除垫层区内的残留水分，避免因积水而出现沉降等问题，并且要做好地基的加固处理，保证结构整体的稳定性。

（二）换土法

所谓换土，主要是指通过一定程度的替换与土质改善措施确保地基土质符合施工要求。例如对于传统工程所用的软土泥浆，根据软土施工需求可以使用水泥去代替，这样能够满足受压能力等各个方面的要求，这一技术手段最大的优势，是施工流程简便直接，但是在实际应用时也有一定的弊端，虽然经过对土壤性质的变化，或是直接的土壤更换能够提升地基质量，但是实际的操作却会受到很多因素的限制。包括施工现场的地形、气候情况以施工的成本等等，所以要确保换土法的合理应用，在实际要对施工范围的周边进行考察，如果能够做到就地取材，在施工的整体成本上便更好控制。反之如果无法保证就地取材，那么材料的引入便要耗费很高的成本所以并不是在所有的情况下都能适用，要根据实际需求进行选择。

（三）排水固结施工法

排水固结法对于软土地基的大幅度沉降问题有着十分理想的处理效果，所以在软土地基的施工過程中，也有着不可忽视的应用价值。在排水固结施工的过程中，需要借助排水系统与加压系统。其中排水系统可对软土地基透水性能较差的进行利用，实现软土地基的集中排水。在实际的排水固结作业过程中，根据实际施工时加压需求的不同，可针对性的利用降水预压、真空预压、超载预压以及联合加压等多种不同的加压方式满足施压需求。使用真空预压方式进行施工，需要在软土地基表面铺设砂垫层，而后埋入垂直的排水管道，利用封闭薄膜去达成隔离大气的目标，要薄膜的四周全部埋入土壤，利用真空装置去进行极速抽气形成真空的环境，有利于达成固结目标。利用降压预压法进行施工，必须要在软黏土层上事先设置砂井与塑料排水井，并在上层铺砂形成砂层，这一过程也要借助薄膜封闭的方式排除水分。超载预压法在对软黏土进行处理时也是十分适用的，虽然这一技术手法在实际应用上具有一定的优势，但是在针对超载预压的阈值进行处理时，却并不能保证得到理想的成果，因此要根据实际使用需求去合理选择。

（四）注浆加固法

注浆加固法的主要应用目标，是对于地基的整体物理性质进行转变，以确保地基的牢固性得到提升。为了达成加固目标，需要事先开展注浆作业，注浆类型主要包括以下几种。其一是渗入型的注浆，对于裂缝或孔隙问题较为明显的地基更加适用，需要将浆液缓慢渗入软土地基的裂缝或孔隙使之填补缝隙，使结构再次完整。其二是劈裂灌浆，这一灌浆方式的加压力度很大，进而能够使浆液更好的抵制地基与土体力量，避免损坏。其三是水泥搅拌法，这是当前最常使用的方法之一，主要是将水与水泥混合形成泥浆，并且将水泥泥浆与软土搅拌，逐渐完成固化，以保证软土地基的抗压能力。需要注意的是要使用水泥搅拌法，首先必须要对现场环境进行清理，避免代入其他物质，才能保证固化质量。

（五）桩基法

与垫层法不同，对于软土层厚度较大的地基，桩基法是较为适用的方法，其原理主要是通过桩基础的建立，将建筑产生的荷载直接作用于持力层，确保地基的承载能力得到提升。依照实际的受力原理，桩基可分为摩擦桩以及端承桩，因软土地基无法与桩身产生足够的摩擦力，所以普遍采用端承桩，依照实际的施工需求，可以分为预制桩与灌注桩两种。在这之中预制桩的使用更加普遍，施工更加快捷方便，而且成桩质量也较高，所以有更高的应用价值，也是在当前施工过程中最常见到的桩基。

三、处理软土地基的注意事项

（一）施工前的实地研究

在施工前对软土层进行实地研究很有必要，通过成分检测，可以参考前人的经验，制定最好的施工方案，这对于成本控制具有很好的影响，在此过程中，也需要同时对施工地点周围的水文环境，人文环境做出勘测，这些因素都满足条件，水利工程的建设才具有可行性。

（二）必须建立有效的检测措施

处理后的软土地基是否能达到要求与最后水利工程的质量密切相关，在完成软土处理之后，必须进行科学的检测实验，其中包括压力，拉力，腐蚀等多方面的实验，即使是套用的前人的处理方案，实际效果也可能因为本地泥土成分的差异和操作中的细微差别导致结果出现很大的差别，而验证是否合格的唯一标准就是实验。

（三）对软土处理进行记录归档

对处理数据进行整理归档，是对施工进度进行监控的一个流程，同时，软土处理的归档数据也是我国基建事业中的宝贵经验，通过数据共享，可以为以后面临同样和类似土质的工程建设提供参考，这不仅是为在建的工程本身，也是为国家整体的基建事业添砖加瓦。

四、结束语

软土地基的处理，是决定着水利工程施工质量的重要问题。为了真正保证地基的稳定性，必须要首先解决软土地基问题，才能开展后续的施工。文中针对软土地基的特点与处理技术要点进行了思考，后续施工可以此为借鉴去进行优化，进而确保地基的稳定性，自然能保证工程整体的安全。

参考文献：

[1]邱成龙.软土地基处理技术在水利工程中的应用[J].中国新技术新产品，2018（21）.

[2]祁爱芳，郭利，王科学.水利施工中软土地基处理的方法分析[J].中国新技术新产品，2018（14）.