软土地基基础上水利施工处理方法分析

徐芹

【摘要】由于自然条件的因素，一年中的降水量并不均匀，为了保证人们的正常用水，水利工程起到了至关重要的作用。水利工程中比较具有代表性的就是水库，水库的建立可以将淡水储存起来，以便于农业和城市用水，还能够有效的控制洪水，改善生态环境。水利工程的好处是显而易见的，但是由于水利工程施工地点的特殊性，周围的土壤都是比较松软的软土地基，技术人员要根据实际施工地点的土壤情况，采取合适的施工技术，保证水利工程的顺利进行。

【关键词】软土地基;水利施工;处理方法

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

水利工程作为一项基本工程给人们的生活带来了很多的便利，通过建立水库储存淡水，通过水闸控制水流，建立堤防防洪减灾。软土地基是水利工程中最常见的问题之一，软土中的空隙相对比较大，含水量高，压缩性强，承载力不够，如果在软土地基上直接施工会容易发生很严重的安全事故。在施工前，技术人员要进行实地考察，充分了解当地的地质情况并进行相应的改进，保证施工质量。本文主要介绍了软土地基的危害，提出了水利施工前的改进措施，希望对相关的工作人员有所帮助。

1、软土地基的特点

软土地基的特点是强度低，含水量高，压缩性较高，在土壤中含有一定的有机物质。软土地基的孔隙较大，容重较小，而且土壤中的微生物、腐植质比较多，不仅压缩性高而且在长时间内不容易达到稳定的状态。软土地基的抗剪强度比较低，因此在实际施工中要在现场进行原位试验。软土地基的触变性是地基加固时需要重点注意的问题，在没有触碰钱软土地基的表现是坚硬的，具有一定的强度，但是一旦遭到破坏强度就会急剧下降，甚至变成稀释状态，影响水利工程的施工。技术人员在对其进行改造时，务必充分了解土壤的特点，选择合适的加固方法，才能保证水利工程的顺利进行。

2、软土地基施工的常见问题

软土地基的危害主要是造成路基失稳，影响建筑物的使用性能，但是造成路基失稳的情况有所不同，针对每种情况所采用的措施也不同。

第一种情况是施工现场勘察不仔细，在水利施工前，技术人员要对施工位置的地质条件做详细的调查了解，在调查过程中由于一些特殊的原因导致软土地基没有被发现，设计人员在设计方案时没有将其进行特殊的处理。在实际施工时，一旦发现软土地基，只能暂停施工，重新修改设计方案，造成施工成本增加。这种情况在施工中的案例并不少见，需要设计人员认真勘察施工现场的情况，避免造成不必要的损失。

第二种情况是软土地基处理不当造成的路堤失稳，例如某桥的引道在施工过程中，发现是软土地基，采取了相应的措施，但是在填土时，填到三分之一就出现了破坏的情况。技术人员决定重新开挖并分析损坏原因，发现主要问题是施工地点的地质资料不准确，施工时填土的速度过快，后面加的护道造成了排水通道阻塞，导致填土失败。最后技术人员将边沟挖深，将路堤底部的水排出，重新进行了修复。

第三种情况是施工过程中使用的堆积材料不符合要求，没有按照现相关规定进行分层填筑，碾压不当造成路堤失稳。例如某桥的引道在设计时采用袋装砂结合砂垫层进行加固处理，但是由于资金的限制，一部分的路段没有按照要求进行处理，结果在施工过程中发生了坍塌现象。技术人员通过对坍塌原因的研究发现，堆料的成分不符合施工要求，中间还含有大石块，分层也不合理，造成了坍塌的事故的发生。

第四种情况硬壳层的处理方式不当造成道路失稳，硬壳层是软土地基上的一层强度比较高的土层，并不是所有的软土地基都存在硬壳层。技术人员通过研究发现，如果能够充分的利用硬壳层的性质，采取相应的措施，也能够保证地基的稳定性，甚至对硬壳层下面的软土地基不需要采取任何措施。在施工人员，技术人员采用强硬的方式破坏了硬壳层，反而造成道路失稳的情况。

3、水利施工中软土地基的改进方法

3.1 排水加固法

见图1。

排水加固法适用于水分含量比较高的软土地基中，能够有效的缓解地基沉降的问题，提高软土地基的稳定性。排水加固法主要是根据软土地基排水性能较差的特性，利用加压系统和排水系统对其进行加固。排水加固法又分为真空预压法、超载预压法和降水预压法，其中最常用的是真空预压法。

真空预压法是将塑料薄膜将软土地基封闭，设置排水带，利用抽气的方法将水排出，起到加固地基的作用。真空预压法主要是利用薄膜的内外压力差，使气泡排出，增加土的渗透性。超载预压法是利用增加软土地基的承载力，使地基沉降，再将荷载撤去，继续进行施工，超载预压法的效果虽然很好，但是不容易控制超载预压阀。降水预压法是降低地下水位，从而起到加固软土地基的作用。降水预压法和真空预压法的原理和操作的比较相似，技术人员需要根据实际情况选择合适的加固方法。

工程案例：某水利工程的堤坝位置属于软土地基，堤坝与水的交界位置更加严重，如果不做合适的处理，在后期的使用过程中会大大的降低堤坝的作用，而且存在安全隐患，技术人员现场的情况进行勘测后，决定采用真空预压法对其进行加固。加固前施工人员对现场进行了整理，保证施工位置和周边位置的平整，确保覆膜工作的质量，然后確定防线位置，不能出现偏差，避免留下隐患。前期准备工作完成后，开始安装真空抽水设备，安装真空抽水时要注意设备的连接要严格按照正规程序进行，在真空泵和水气分离设备之间选择使用胶管连接。密封膜铺设完成后进行操作阶段，逐渐提升压力加速排水，随着压力的不断增加排水量不断减少，加固的程度也不断增强。在完成加固后，技术人员要对其进行检查，符合相关要求后对设备进行卸载。

3.2 化学加固法

化学加固法是利用化学材料的性质，采取不同的方法，将其与软土地基相融合，使其达到加固的效果。随着技术的不断发展，化学材料也在不断的更新，性能也逐渐增强，因此在其他加固方式效果不好或者无法实施的情况下技术人员就会选择化学加固法。化学加固法的具体应用还分高压喷浆法、深层搅拌法、灌浆法等，它们的共同点都是利用气压和气流将化学浆液和固化剂灌入软土地基中，起到提升软土地基承载力的作用。

实际案例：新疆某地区建立了水电站，在建立过程中发现其地下水位很高，周围属于软土地基，承载力不够，只能通过深层搅拌法进行化学加固来提高其承载力。施工前技术人员要先确定管线的位置和高度，然后进行场地清理，并按照设计图纸放线。最重要的施工准备工作是水泥的配比，技术人员要严格将水泥、水、土、外加化学剂按照严格的比例进行配制，对配制的原料进行试验，试验结果符合要求才能进行施工。最后将水泥浆灌入软土地基中并进行不断的搅拌，搅拌的次数尽量多一些，能够保证水泥的强度。在施工完成后，技术人员要对桩体的强度和质量进行检测，保证其符合施工要求。

3.3 换填处理法

换填处理法是成本最低，技术和操作相对比较简单的方法，一般适合软土层较少的情况下，将强度较高的素土和砂石等材料替换掉原来的软土层，进而提升地基的强度。对于换填处理法的应用最主要的是换填材料的选择和敷设的技术，在换填土的选择上要选择透水性强、压密性强的材料，可以根据施工地点的实际情况进行材料选择，既能够满足施工要求又节约了成本。在碾压机进行压实施工时，技术人员要及时检查平整度和压实度，保证其承载力。换填处理时要注意地基中的水要都排出，避免出现地基冻伤的情况，给施工留下隐患。

实际案例：某地水利工程施工过程中，发現边缘有一处浅层软土地基需要处理，根据地质雷达的实际勘测，发现其符合换填处理法的要求。技术人员在对情况充分了解后，开始准备施工所需要的材料，根据现场的实际情况，采用了粉质黏土、中粗砂、碎石、消石灰作为原材料进行配比试验，试验完成后根据相应的比例进行配制。首先技术人员做好放线的测量，然后将基坑挖开，将准备摆好的材料进行换填。换填完成后开始垫层，垫层一定要注意坚持分层铺设的原则，保证施工的规范性。换填施工完成后要对地基进行检测，仔细观察沉降情况，保证施工质量。

3.4 强夯法

见图2。

强夯法的施工条件是土壤的空隙较大或含水量较多，技术人员要根据土壤的实际情况进行分析，检测土壤的各项数据指标是否符合强夯法的要求。强夯法是利用大型设备对软土地基进行敲打，将其夯实。强夯法是利用土壤在受到大力的情况下空隙会不断减小的原理，使土壤中间形成裂缝排出土壤中的水，降低地基中水的含量，使土壤固结。

强夯法在施工过程中首先要注意设备的检查与记录，保证设备的使用性能。在施工前要检查夯锤的重量，对其落地的距离进行标记，施工过程中要安排专门的人员进行记录，仔细与设计方案中的参数进行对比，一旦发现问题要及时处理。夯击完成后，要进行复线，仔细检查是否存在遗漏的地方，技术人员要对地基的强度进行检测，检测数据符合承载力的要求，软土地基的加固就成功了。

结语：

随着社会的不断发展，水利工程的规模也越来越大，需要开发的地点也越来越艰难，需要克服的困难也越来越多。水利工程建设的基础就是地基，软土地基如果处理不当，给水利工程带来的危害是非常大的，技术人员要将理论知识和实际问题相结合，有效的解决软土地基的问题。在处理软土地基时要注意生产安全制度和检查，结合相应的安全制度不定期的对施工进行检查，保证水利工程的质量。施工过程中所使用的设备都需要按照要求进行检查与维护，注意施工中的消防安全，为水利工程的发展提供安全保障。

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