水利工程施工中软土地基处理技术研究赵全波

水利工程施工中软土地基处理技术研究赵全波

赵全波

赵全波

曹县水务局山东菏泽274400

摘要：水利工程施工中软土地基处理技术使现阶段水利工程施工中的重点要务之一，值得广大水利工程施工工作者的高度重视，水利工程施工中软土地基处理技术在新时代的水利工程施工建设占据了重要地位，需要更加深入的探索。

关键词：水利工程；施工；软土地基；处理技术

一、软土地基在水利工程中的概念和危害

（一）软土地基的基本概念

软土地基事实上是由许多材质所构成，其中软土的成分就是松软土、有机质土、泥炭以及松散沙所组成，其中这几种成分各有各的特性，比如说松软土的特性就是细微颗粒较多，其中细微颗粒就包括黏土与粉土等组成。而有机质土的特性就是间隙较大，土质比较粗糙，颗粒比较大，所以有机质土在我们的生活中比较的常见，一般我们比较的熟悉。泥炭的特点是硬度较大容易发生沉降的特性。软土地基也有许多的特性，比如说触变性，低透水性，高压缩性，沉降速度快，不均匀性等特点。触变性就是指软土形态的改变，在软土没有遭到破坏之前，软土的形态是固态，而软土遭到破坏之后就会变成流动状态。低透水性是指软土的排水性能较差，需要很长时间，所以在建设软土地基之前我们一般要对软土进行排水，这个过程费时费力。等到建筑物建成之后一般是要较长的沉降时间，一般需要是示年左右，所以软土地基费时较长。

（二）软土地基对于水利工程的危害

软土地基的危害较大，一般是指软土地基的不可预见性较大，我们在建设之前，不可以预计建设后会出现什么样的问题，在发生问题后的时间上，以及发生后我们所采取的措施上都存在许多的不可预见性，这是由于软土地基的性质所造成的，由于软土地基许多的不可预见性，所以软土地基所造成的危害就是不可预见的。如果前期的预备工作没做好，就会造成，建筑物的损害，以及软土的沉降，这样就又能造成整个建筑的塌方，所以后果是非常严重的。

二、软土地基在我国水利工程施工中所存在的特性

（一）十分显著的工程结构性

软土地基主要是由海相沉淀与其他因素共同作用所形成的软土，而且水利工程在软土地基的施工中极易受到震动影响，其絮凝状结构也会相应的收到影响被破坏，进而影响到整个地基的不稳定和水利工程的施工。因此一旦对软土地基的结构构成破坏，想要对其修复或恢复基本是不可能的，所以水利工程在软土地基上的施工必须要特别注意，防止对软土层的扰动和破坏。

（二）具有很高的压缩性和含水量

软土主要是指可液化沙土、土壤中存在的软粘土和高压缩性的有机土这三类，一般软粘土的含水量大概在百分之三十到百分之七十左右，在地层中呈流动状态，由于其孔隙较大，所以也属于淤泥土质的一种。其次，软土地基因具有较大的压缩性比，加上软土的压缩性和液限成正比，液限的不断增大也导致了软土的压缩性增大。不仅如此，由于软土层一般是在地质运动期第四纪沉淀下来的，由于地壳的不断运动，近期也形成了一定的软土，但是尚未固结，所以水利工程施工中的软土地基具有极大的压缩性。

（三）抗剪强度和渗透性较弱

因为软土地基的压缩性较大，所以软土地基的渗透系数也随之较小，通过对水利工程施工中软土地基的渗透系数进行分析发现，软土地基施工在荷载的作用下固结速率非常慢，软土地基的强度难以得到较大的提升。尤其是当施工场地软土层含有较高的有机质时，软土地基所产生的气泡会堵塞排水管道，从而降低了其渗透性。相比较而言，带有薄砂层的软土渗透系数较高，其水平方向的渗透性也会随着时间的推移而不断增大。由于水利工程施工中软土地基的强度大小和软土地基的排水性有很大的关联，所以在水利工程软土地基的施工过程中，软土地基通常会收到较大的荷载力影响，因此水利工程在软土地基上的施工要充分保证土层要具有良好的排水性能，在固结之后，软土地基的强度和效应力成正比，但是如果软土底层没有经过排水固结的过程，一旦在水利工程软土地基的施工中受到加到的拉应力和荷载作用，极易发生事故。

三、实践中常用的软土地基施工技术

（一）换填垫层技术

换填垫层技术是指，将软土挖掉，换其他的材料进行填充垫层的技术，常常采用的填充材料为砂石等其他稳定性高的材料，卵石也经常用来作为垫层。这种处理技术只适用于软土厚度较薄的地区，软土的厚度如果超过了三厘米则不宜采用这种技术。这是因为软土层太厚的的话，将软土挖掉换填成其他材料需要投入太多人力物力，成本过高，工期也会延长。在换填完成后，地基能承载的压力增大了，地基沉降的程度也减小了。在换填的时候，换填材料中可能会有孔隙出现，这时要注意做好排水工作，并对地基进行碾压，务实。在施工前，首先按要注意将软土挖赶紧，并将施工现场清理干净。坑内不能出现别的杂物，如树叶等。其次换填的材料要提前准备好，填充材料在换填前先要进行搅拌。

（二）深层水泥搅拌桩处理技术

对于软土成分主要为粉土，淤泥土的地区，常采用深层水泥搅拌桩技术。该技术的原理并不复杂，是将水泥和软土搅拌在一起，水泥在其中充当了固化剂的作用，通过搅拌软土的性质会发生改变，如软土的硬度会提高。在采用该种处理技术的时候，要注意以下几个事项：首先要保持施工现场的干净和整洁，施工现场必须平整。其次，施工设施在使用之前要进行检查，保证施工能够顺利的进行。最后在施工完成后，要进行验收工作，对桩的质量进行试验，只有质量合格以后才能继续施工。

（三）排水固结法

排水固结法也是水利工程在建设地基的时候常用的处理软土的方法。排水固结法可以保证软土地基的稳定性，减少地基发生沉降的程度。排水固结法的原理也比较简单，排水固结由两个系统组成，分别为加压系统，和排水系统。加压系统可以将水从软土的孔隙中挤出，排水可以帮助将地下水顺利排出。在处理软土地基的技术措施中，排水固结法是应用最广泛，也是最重要的一种方法。根据加压方式的不同排水固结施工法又可以细分为以下几种。

1、进行真空预压

真空预压法首先要已经加固的软土地基表面增设一层砂垫层，接着要在地下埋设垂直的排水管道。管道要用封闭膜包起来，使其和外界隔绝。膜的四周可以埋入土中防止空气进入。通过该管道可以用真空装置来抽气，使得管道中卫真空。这样就增加了地基的压力，可以将水排除了。

2、使用降水预压法

降水预压法要在软土中设置排水带，排水带为竖直放置的。也可以在软土中打造砂井。在软土上方要铺设砂层，并用薄膜覆盖，使其于外界隔离。再使用抽气装置将膜内抽到真空状态。这都是为了将软土中的水排出，帮助软土固结。软土固结之后，地基的质量会进一步提高，沉降发生的几率也会减小。

3、进行超载预压法处理

超载预压的方法主要试用于软粘土地基。是通过对地基施加超过其正常使用的压力来对地基进行压固。在超载的压力下，路基会发生沉降，在地基沉降之后再对水利工程进行施工，这时地基就不会再沉降了。超载预压法如何计算超载压力的大小，以及超载压力作用的时间，这个问题尚未得到很好的解决，这方面目前还没有统一的计算方式，因此超载预压法的运用并不是十分广泛，一般施工单位会根据具体的施工情况来确定超载的比例。

参考文献：

[1]舒展.水利工程施工中有效加强软土地基稳定性的方法研究[J].黑龙江水利科技，2018，46（10）：24-26.

[2]汪晓明.软土地基处理技术在水利工程施工中应用的探索和实践——以安徽省繁昌县综合工业园河沿山泵站扩建工程为例[J].科学技术创新，2018（17）：85-86.

[3]王小垒.软土地基处理技术在建筑工程施工中的应用[J].建材与装饰，2018（27）：16-17.