水利工程中软土地基处理技术的应用

水利工程中软土地基处理技术的应用

朱庆红

湖北大禹建设股份有限公司 湖北武汉 430061

摘要：软土地基，因其高含水量、低强度和大压缩性的特点，给水利工程的建设带来了巨大的挑战。如果不进行适当的处理，可能会导致工程结构的沉降、开裂，甚至引发严重的安全事故。因此，研究和应用有效的软土地基处理技术是保证水利工程安全、稳定运行的关键。

关键词：水利工程；软土地基；处理技术

1水利工程中软土地基的特点

软土地基是水利工程中常见的一种地基类型，其特点显著且对工程影响深远。首先，软土具有高含水量、低孔隙压力的特点，这使得其强度低，压缩性高。在荷载作用下，软土地基易发生显著的沉降，对工程结构的稳定性构成威胁。因此，对于软土地基的处理和加固是水利工程设计中的重要环节。其次，软土的渗透性差，水分不易排出，可能导致地基的长期饱和，进一步加剧土体的压缩和软化，影响工程的使用寿命。同时，这也给地基的排水处理带来了很大的困难。再者，软土地基的剪切强度低，当受到外力作用时，容易发生剪切破坏，引发地基滑移或不均匀沉降，对水利工程的安全性构成严重挑战。

2水利工程中软土地基处理技术的应用

2.1强夯施工技术

强夯施工技术作为现阶段软土地基处理工作中应用较为广泛且具有一定成效的处理技术，其工作原理为借助强大的夯机能将土体打入深层，进一步强化地基整体强度以及结构的稳定性。强夯施工技术绝大多数情况下在处理深度较浅或者土质较为柔软的地基处理工作中可发挥巨大优势和作用，例如鱼塘或者沼泽等地区的软土地基。具体施工流程如下：首先，开展强夯施工作业前需针对地基整体承载能力以及稳定性等方面展开全面勘测和精准评估等工作，为后期工作的顺利、高效开展提供必要支持和有力参考。其次，有效保证相关设备准备工作成效和质量，在实际工作中所需工具有强夯锤、起重设备以及缓冲器等，同时，对此类设备进行严格验收，以实际状况和作业需求为依据和参考进行合理调试，为施工质量和施工安全提供强有力保障。再次，在开展强夯施工作业期间应将强夯锤提升至预定高度，然后借助自由落体运动对地基进行夯实作业，借助多次夯击使地基整体密实度能够充分满足预定要求和施工标准。最后，待强夯施工作业完成后，应针对地基开展填充与平整工作，为地基整体稳定性以及承载水平提供必要保障，同时，也应针对地基质量开展严格检测与科学评估等工作，以此为基础，使整体构建质量以及稳定性和安全性，能够充分满足相关要求和标准，提供强有力保障。

2.2深层水泥固化技术

在水利工程的建设中，深层水泥固化技术，也被称为深层水泥搅拌法，是一种广泛应用的地基处理技术。该技术的核心理念是利用水泥浆液与地基土体的化学反应，通过物理搅拌，使软弱地基得到强化，以适应重载荷和长期稳定性的需求。尤其在处理含水量丰富、渗透性差的软土地基，如常见的淤泥、淤泥质土等，深层水泥固化技术显示出了其独特的优势和广泛的应用前景。在施工过程中，首先，专业技术人员会根据地基的地质报告和工程设计要求，精确配制水泥浆液。这一步骤至关重要，因为水泥浆液的浓度、pH值和扩散性能等都会直接影响到固化效果。接着，采用先进的深层搅拌机械，按照预定的深度和位置在地基中钻孔，同时将配制好的水泥浆液注入孔内。在搅拌过程中，通过精确控制搅拌速度和提升速度，确保水泥浆液与土体能够充分混合，形成均匀的水泥土混合物。随着水泥土混合物的逐渐硬化，一个具有高密度、高强度和良好稳定性的固化体逐渐形成。这个固化体能够显著提高地基的承载能力，减少地基的沉降和变形，从而保证上部结构的安全稳定。施工完成后，还需要进行严格的地基质量检测和评估，包括承载力测试、变形监测等，以确保地基处理效果达到设计要求和行业安全标准。

2.3预压排水固结技术

在水利工程的建设中，预压排水固结技术是一种广泛应用且效果显著的地基处理方法。这种技术的核心理念是通过在软弱地基上施加额外的荷载，迫使地基土体中的多余水分排出，进而实现土体的快速压缩和强度的提升。这一过程对于那些含水量过高、渗透性能差，且预期沉降量较大的软土地基来说，具有极高的适用性。在实际操作中，预压排水固结技术的实施步骤严谨且科学。首先，施工队伍会在地基上布置一系列的排水设施，如砂井或塑料排水板，有效地引导和加速了水分的排出。随后，会逐步增加预压荷载，这个过程需要精确控制，以确保土体的排水和压缩过程稳定进行。同时，通过持续监测地基的沉降情况和土体的孔隙水压力变化，可以实时了解地基处理的进度和效果。当土体的排水和压缩达到设计要求，即土体的强度和稳定性达到预期水平后，会逐渐卸载预压荷载。此时，地基已经完成了从“软弱”到“坚固”的转变，能够承受后续工程建设的重压。值得注意的是，预压完成后，对地基的质量检查和验收工作同样重要，这是确保地基处理效果满足工程安全和耐久性要求的关键环节。

2.4软土地基处理中的塑料排水板技术

塑料排水板技术是针对软土地基处理的一种有效手段，尤其适用于含水量高、渗透性差的土层。该技术主要通过在地基中插入具有高渗透性的塑料排水板，形成一个连续的排水通道，加速土体中水分的排出，从而实现土体的固结和强度提升。在施工过程中，首先，根据地基的地质条件和设计要求，确定塑料排水板的布置位置和间距。接着，使用专用的打设机械将塑料排水板插入预定深度，同时确保排水板与周围土体的紧密接触。塑料排水板通常由芯材和滤膜两部分组成，芯材负责排水，滤膜则防止土颗粒随水分一起被排出，保证排水通道的畅通。在排水板插入过程中，应持续监测其深度和打设质量，确保排水效果。随着水分的不断排出，土体逐渐压缩，强度得到增强，地基的稳定性也随之提高。在预压排水固结过程中，塑料排水板与预压荷载相结合，可以更有效地控制地基的沉降，缩短地基处理的时间。同样，完成处理后，对地基进行详细的检测和评估，以确保其达到设计标准和工程安全要求。

2.5石灰桩技术

在软土地基处理中，石灰桩技术是一种经济且实用的方法，尤其适用于改善粘性土和粉质土的工程特性。该技术主要利用石灰与软土混合后产生的化学反应和物理作用，提高地基的强度和压缩性。施工时，首先，根据地基土质和工程需求，设计石灰桩的直径、长度和布置间距。接着，采用专用的打桩设备在预定位置打入石灰桩，桩体通常由石灰粉或石灰与粘土的混合物制成。在打入过程中，确保桩体与周围土体紧密结合，形成连续的加固体。石灰与土体混合后，通过碳酸化反应和结晶过程，可以降低土的塑性指数，提高其强度和排水性能。同时，石灰桩还能在地基中形成有效的排水通道，加速土体中水分的排出，促进土体的固结。在完成石灰桩的打设后，需对地基进行一段时间的养护，让石灰与土体的反应充分进行，期间会持续监测地基的沉降和强度变化。待地基性能稳定，达到设计要求后，方可进行上部结构的建设。

3结语

在构建水利工程的进程中，必须确保施工质量和作业效率，同时也要加强对软土地基的优化处理和保护工作的关注度。这就需要水利建设单位对工程现场的地质条件进行深入的分析和全面的勘查，以充分理解软土地基的力学特性。这些理解应作为选择更合理且实用处理技术的基础，以期在更大程度上保障施工质量和施工安全。

参考文献

[1]李学奎.水利工程中软土地基处理技术要点分析[J].珠江水运，2023（5）：44-46.

[2]刘晓建.水利工程施工中软土地基处理技术[J].建筑与预算，2021（6）：80-82.