水利施工中的软土地基施工技术要点探析

田净

摘要：水利工程是一项造福民生的工程，兼具灌溉、防洪、发电等多种功能，并且一些著名的水利工程能够经历多年而保持正常的功能，促进当地农业经济发展。随着经济发展，水利工程在社会发展中的地位日渐凸显，并且其建设质量要求也不断提高。但时，水利工程一般建设在工程地质为软土基的地区，而且建设所面临的环境也相当复杂，如何处理水利工程软土基，是水利工程建设的重点和基本前提，决定了水利工程建的整体质量。本文以某水利工程建设为例，详细分析了软土基建设的基本特征和危害，并对工程所采用的软土基施工技术进行分析，讨论其施工要点，以保证水利施工能够顺利进行，并提高建设质量，保护人民生命财产安全。

关键词：水利工程;软土地基;施工技术;

1工程概况

本次水利工程位于中部长江流域省份，在一期工程基础进行扩建，扩建工程设计排水量为20m3/s。工程设计安装5台装机容量5X330KW的大型轴流泵，工程建筑包含前池、引水渠、站身、过路闸、防洪闸以及变电站等。本工程站址选择在长江漫滩区域，属于软土基地质，其主要的地质参数如下表1所示。

2软土地基的特征及危害

2.1 软土地基的具体特征

根据地勘报告结果可知，软土基在空隙率方面要大于一般泥土，并且含水量非常高，使得泥土压实结构不足，出现胶连凝结情况，即出现土壤空隙率过大的问题。不仅如此，软土基透水性能很差，其垂直方向渗透速率仅仅为10cm/s，因此，导致水压力过大，使得地质沉降系数也增大，进而出现不均匀沉降问题。

软土基具有特殊的结构特征，其灵敏度较高，一旦采用震动工艺来处理，会直接导致软土基结构层出现破坏，若处理过度，会导致软土基稀烂问题。所以在实际建设中，软土还会存在侧面排挤等，并且在压缩初级阶段，其压缩曲线非常平缓，但若是超過软土基所能承受的极限，则软土基下降速率突变，压缩曲线有突变向渐变转化，并具有高强度压缩性。

2.2软土地基的危害

软土基危害巨大，工程建设不提前处理好软土基问题，则必然会导致软土基出现不均匀沉降问题，并且工程结构稳定性下降，最终导致基坑漏水、管涌等，对工程质量带来严重的隐患，给人民生命质量造成损失。另外，软土地基还存在不可预见性，处理不当会给上次建筑带来不可预料的影响，甚至会导致建筑物坍塌和结构撕裂等。

3水利施工中的软土地基施工技术要点分析

3.1排水预压技术要点分析

根据前文所述，该水利工程软土基处于长江漫滩区域，含水量较高，并且含水量超过30%的软土层基本上按照淤泥层。因此，在工程建设之前，首先要处理软土基中的水分，增强软土基强度。而考虑到本工程特点，采用排水预压法进行施工，先尽可能改善软基排水情况，提升基础强度，初步进行固结和压缩。实施排水预压技术，需要注意以下几点：

（1）垫层处理。垫层处理是最基础的操作，必须要采用高强度的土工布，一般使用较多的是层复合型土工布，这种土工布具有过滤水分功能;砂垫层要控制粗砂中的含泥量在5%以下，砂垫层厚度不宜超过2m。另外，还要控制粗砂垫层中有机质含量，不得超过1%。（2）排水板设置。排水板要使用最新的复合塑料材料，特别是竖直方向排水系统上的排水板，要根据实际淤泥厚度设置尺寸，具体见表1地质参数。排水板设置要注意在砂垫层顶面上施工，并且保证排水板贯穿淤泥层，呈现三角形状，三角形边长尺寸要以现场实际情况适当调整，但是一般控制在1m较为合适。（3）设置水平排水系统。水平排水系统主要由集水井、盲沟以及砂垫层构成。其中，砂垫层以厚度和间距与前文垫层处理有所差别，排水系统砂垫层材料为中粗砂，厚度一般为1～2m，纵横间距为40m左右，并且盲沟的坡度不得低于2%，同时沟壁还要采用反滤层和隔渗层。考虑到施工实际情况，反滤层可以采用渗水土工织物，隔渗层采用土工薄膜，能够满足施工要求。（4）堆载预压时间。堆载预压是排水预压技术的关键操作，要保证堆载高度和堆载时间，一般堆载高度要大于垫层高度，此工程垫层约为2m，则堆载高度要大于2m，但不宜超过3m，预压时间要根据工程确定，并且大于180天。

3.2换土垫层技术要点分析

对于软土基难以承载上层建筑荷载要求时，还可以采用换土垫层技术处理软土基。本次工程地形复杂，需要结合使用不同的软土基处理技术，以满足现场施工环境需求。换土垫层法主要是替换掉原本承载力不足的土层，以满足后续施工要求，本工程是一期扩建，其控制闸地基为软弱土层，并且区域内换土非常方便，屈才容易，不需要特殊设备即可完成换土，所以该建筑地基采用换土垫层法处理软土基。在施工中要注意以下几点：

（1）严控土料。换土的土料要控制土壤粒径，不得超过15mm，同时土壤有机质含量要低于5%。（2）确认最佳施工参数。换土垫层需要满足施工技术标准要求，所以首先要通过试验来确认最佳的含水率和干密度。（3）控制各个施工环节质量。第一，验槽要根据标准要求，达到条件后再开始铺土，并且在碾压土层之前，要保证土料的含水率最佳;第二，铺土厚度要现场进行实验，确定厚度;第三，换土垫层分段施工要考虑两层之间的缝距，接缝地方要压实，并且控制缝距500mm;第四，抽样检测要选好抽样点，宜采用环刀法，取样深度在每层表面下 2/3处，取样数量为每100平米3个点。

3.3抛石挤淤技术要点分析

根据表1中的工程质地情况，在工程范围内，还存在流塑状态基层，所以需要辅助使用抛石挤淤法来处理淤泥质软土基，泵站建筑正是位于淤泥质范围，通过抛石挤淤来达到工程施工的目的。该方法操作简单，技术要求较低，但是同样要按照施工方案开展，需要注意以下几点：（1）石料尺寸要满足要求，最小尺寸不宜低于30cm，并且石料要采用不宜风化的材料;（2）抛石方向需要根据地形确认，当软土基下卧底层横坡平坦时，则可以从中间向两侧抛石，当横坡坡度大于1：10时，则需要从高向低抛石，完成之后再铺设反滤层。

4结论

软土基是水利工程建设不可避免的问题，处理软土基是水利工程最重

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