水利施工中软土地基处理技术的应用

王冬霞

(宁夏汉延渠管理处，银川 750004)

水利施工中软土地基处理技术的应用

王冬霞

(宁夏汉延渠管理处，银川 750004)

国民经济的发展，促进了水利工程建设事业的发展，促进了水利资源的有效利用，其不但能够有效防治水患灾害，而且能够进行水资源分布调节，为人们的生产生活提供各项必须的水资源，产生巨大的经济效益，所以国家与社会对其都十分重视。水利施工过程中，因为河流沿岸常年受到流水的侵蚀作用，大多数是软土地基，对工程建设造成的难度很大。文章重点针对水利软土地基的一般情况，提出了几点处理方式，以便能更有效的保证整个水利工程建设的质量。

水利施工；软土地基；施工技术；工程实例

0 引 言

软土地基的强度相比一般土层要低很多，并且土层中存在大量孔隙，因为其自身的松软性特点，因此在工程建设中常常会出现土层压缩的情况。另外由于水利工程自身环境较为潮湿，所以软土地基含水量较高，使其承受能力不强。

工程施工前如果无法对这类土层有更好的处理，在施工的过程中必然会出现土层坍塌的情况，所以在实际水利工程施工过程中，人们研究了几种处理软土地基的方式，以更好的保障工程建设的安全性。

1 软土地基的基本理念

软土地基指的是软土组成的地基，土壤成分是软土，软土地基的主要成分包括淤泥质黏性土、淤泥质粉土、泥炭以及存在大量颗粒的松软土。这些土质不是水分过多，就是土质过于疏松，压缩性极大，但是强度却很低，无法承受这么大的压力。软土地基主要特点便是强度低、透水性低、压缩性高、沉降快、不均匀等[1]。

1.1 强度低

因为软土地基的组成多是软土，软土的特质过于疏松、强度不高，这些都是直接造成软土地基强度低的原因，因此在工程建设过程中，出现崩裂、塌陷等情况显著。

1.2 透水性低

部分软土地基主要组成为淤泥质土，不具备良好的透水性。地基工程建设工程中，大量水分集中在当中不能排出。

为了让地基建设工作更加顺利，通常会先用排水固结法开展软土地基的排水，保证软土地基的稳定性[2]。

1.3 压缩性高

因为软土自身的特点，软土地基的强度较低、压缩性大。水利施工过程中，由于工程建设的不断推进，工程建设总量的不断扩大，使得软土地基的塌陷性越来越高，单位面积超过0.1MPa时，便会出现软土地基的塌陷，对水利施工建设造成极大的不便。

1.4 沉降快

软土土质和其他的土质不一样，高压缩性的特点使得软土地基的沉降速度也快。软土地基的沉降速度会伴随着水利工程自身质量的增加而不断加快[3]。

1.5 不均匀

因为在软土地基之中，软土由多种土质组成，不同的土质密度、硬度、强度都不同，这就造成在水利施工建设过程中，软土地基的承受力不同，很容易诱发施工建筑的崩塌，严重的甚至会出现倒塌[4]。

2 软土地基工程施工过程中出现的问题和原因

对当前水利工程建设情况进行分析，因为软土地基的松软土质无法承受更大的压力，因此当在其上方修建高于地基抗剪强度的建筑物时，就会因为承重力不足而让其所受剪力失去平衡，这样在一定程度上会让建筑物出现偏差。

依照水利施工技术工作人员的实际工作经验总结，造成这些情况出现的原因有两个方面，一个是在施工建设过程中，软土地基原本的平衡遭到破坏而造成抗剪度减弱；另外一个原因便是连绵的阴雨天气让软土地基当中的土质水分快速增多，较大程度上造成剪应力的增加[5]。

3 软土地基的处理原则

软土地基的施工处理，需要遵循预防为主与综合防治的原则,水利工程建设过程中，软土控制的方法有两种，第一种是预防性控制，另外一种是修复性控制。

预防性控制指的是通过对软土地基的保护而控制地基质量的下沉速度，如果能够及时使用此项方式，那么在受到外力影响后，能够有效的减轻地基受到损害的速度。

修复性控制则是对破损特定土层使用技术方式而做的修复性处理，能够有效提升软土地基的质量[6]。

水利工程建设过程中，软土基层处理所消耗的资金成本是非常大的，为了有效降低资金成本，切实提升工程建设质量，大部分的国家和水利单位已经开展了软土基层施工技术的研究，并且取得了一定的成果。

可是针对施工过程中出现的各种问题进行修复性处理无法从本质上将问题解决，所以在水利工程的建设过程中，需要有效的利用各项预防性技术，切实提升软土基层的质量。

4 水利工程软土地基处理技术

水利工程建设过程中，软土地基的处理方式主要受制于具体的条件与情况，施工过程中只要有一项没有处理好，就会出现地基不稳定的情况。所以处理技术对工程建设而言是一项非常重要的操作工序[7]。

4.1 排水砂垫层法

排水砂垫层选用级配良好的中砂与粗砂，其中含泥量控制在5%以下，砂垫层施工方式为分层压实，其中的分层厚度、压实的次数全部要经过实际测验达标后确定。

排水砂垫层一般在路堤底端地面铺设一层砂层，水利工程施工过程中，富含水分的软土层所受到的力逐渐加大，水分也不断通过砂垫层排出，以加快软土地基的固结。为了更好的保证砂垫层排水性，要求选择有较好渗水性的材料。

砂垫层的铺设厚度控制0.6～1.0 m为宜，为了更好的保证砂垫层的渗水性，要求在砂垫层上另外垫上一层黏性土，以封住水不让水返上路基。但是在路基两侧要另外修筑一条排水沟，这样从砂垫层中渗出的水便能够从此排出路基外，保证路基的绝对稳定[8]。

4.2 加筋法

加筋法指的是把有较强抗拉力的强土工合成材料填埋在土层之中，使用土颗粒位移和拉筋过程中产生的摩擦力，让土和加筋材料组成一个整体，减少整体变形幅度并提升整体稳定。

可选择搭设塑料排水板，为的是加快淤泥排水层固结速度，进而实现地基强度加深的作用。除此之外，选择在砂垫层中另外铺设部分土工织物，受到土工织物拉性作用影响，对基底的应力分布做适当调节，能够有效降低地基的侧向位移和相对沉降，以实现地基稳定性提升的目的。

4.3 预压砂井法

排水系统和加压系统互相配合，便于地基中孔隙水的排出，一般选择较多的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟亦或者是其他横向或者竖向的排水砂井或塑料排水板。

加压系统使用包括堆载预压、真空预压或者下降地下水位等等。堆载预压与真空预压联合使用的情况下，也被叫做真空联合堆载预压。

基本的操作方式如下，先把等待加固范围内的植被与表面土层清除，上面铺上一层砂垫层。之后垂直向下插入塑料排水板，砂垫层中以水平方位摆放一条排水管，用来改善加固地基的排水环境。另外再在砂垫层铺上一层密封膜，使用真空泵把密土膜以内的地基气压抽至80kpa以上。这个操作方法常常因为加固时间较长，难以全面实现真空处理，因此适合使用在工期要求相对宽松的淤泥质土地基的处理过程中。

4.4 强夯法

强力夯实指的是把80KN以上的夯锤，起吊至距离水平面较高的地方，通常距离是6～30 m，让锤体能够自然下落，夯实土层。经过夯实作用的土体空隙受到压缩。

与此同时，夯点附近出现的裂缝多半为孔隙水的出逸提供了较为便利的渠道，对于土体固结便利性好，能够有效提升土体的承重能力，并且夯实之后的地基大大缩小了建设荷载造成的压缩变形。

4.5 化学固结法

常规的软土地基处理方式无法取得理想效果的情况下，化学固结法便出现。化学固结法指的是使用一定的化学材料，对软土地基做填充与改造，以有效提升软土地基的强度，降低软土地基压缩性的变化速度，切实有效提升软土地基的承重能力，让软土土质能够达到水利工程建筑的地基设计条件。

4.6 旋喷法

旋喷法指的是借助旋喷机具所制造的旋喷桩而有效提升地基的承载能力，同时也能够当成联锁桩施工或者定向喷射成连续性墙用于地基防渗。旋喷桩指的是把有特殊喷嘴的注浆管放置在土层预定深度后有效提升，喷嘴同时以高速旋转，高压喷射水泥固化浆液和土体混合，并且凝固成桩。

其对于一些有机质成分较大的地基没有太好的地基加固效果，所以需要小心处理。一些塘泥土、泥炭土等有较高有机质的土层则要尽可能的避免使用这种方法。

5 工程实例

某水库位于河流中下流平原地区，只要建好，能够良好解决附近多个城镇的农业供水问题，经济效益突出。可是因为建设地点常年来受到流水的侵蚀，地基为砂质软土地基，无法较好的满足水库的建设要求。

在对附近环境的勘查与分析后，发现距离施工设定地点4 km的位置，有坚固的灰土土层，其强度与承受能力在经过夯实处理之后能够切实满足工程建设要求，所以选择使用土层置换法，对软土地基进行处理，能够在保持成本不变的情况下实现水库的良好建设，将其内在巨大的经济效益与社会效益发挥。

因此在对水利施工软土地基的处理过程中，不可脱离实际，需要先对实际的地基情况做有效分析，从经济与社会的双重角度出发，选择合适的处理方式，以实现工程建设的顺利开展。

另外工程建设过程中，在施工前对施工地点严格测量，包括水利工程测量、水利勘查以及水文地质勘探等等，对其性质做充分分析，确定一个最好的软土地基建设方案，将软土地基处理失败的出现概率降至最低，提升经济效益。

6 结 语

总而言之，软基处理技术使用在水利施工过程中，作用突出，其是水利工程质量保障的一项有效方式。

所以水利施工企业需要不断改善软土基的处理方式，在水利工程项目施工之前做好整体的勘探，并且依照实际情况做好软基处理，切实有效的解决工程建设过程中存在的安全隐患，使其成为真正造福后代的精品建设工程。

另外做好软土地基的处理工作过程中，不可放弃学习，不断创新操作方式，以改善软土地的处理方式，切实有效完善软土地基的处理模式。

[1]代建兵.水利施工中软土地基处理技术[J].中国水运：下半月，2013(08):223-224.

[2]徐艳云.浅谈水利施工中软土地基处理的方法[J].中国水运：下半月,2013(10):213-214，244.

[3]陈柱辉.水利施工中软土地基处理技术处理探讨[J].门窗,2013(09):159，161.

[4]杨勇.水利施工中软土地基处理技术探讨[J].河南科技,2012(06):88.

[5]员继军.水利施工软土地基处理技术浅析[J].科技创新导报，2013(08)：119.

[6]孙国静，王寒芳，赵攀.对水利施工中软土地基的处理技术分析[J].河南科技，2013(02)：105.

[7]侯卫强.基于水利施工中软土地基的处理方法研究[J].科技创新导报，2014(19)：86-86.

[8]李红娜.水利施工中软土地基处理技术分析[J].黑龙江水利科技，2014,42(06)：146-148.

1007-7596(2014)12-0232-03

2014-07-26

王冬霞(1973-)，女，宁夏永宁人，工程师，研究方向为水利工程建设管理、水利工程施工 。

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