基于软土地基中水利施工工艺探析

卢卫星　潘志勇

【摘要】水利施工利国利民，其不仅仅是区域经济发展的必要保障，同时集约了包括饮水、灌溉、旅游等一系列生活生产必要要素。水利工程的建设是我国基础民生设施中重要的一环。由于其建设特点也使得其施工过程中对于建筑质量的要求相对较高。这种要求表现在地基处置层面则主要需要对软土地基进行构建与协调。在本文的研究过程中首先系统的总结软土地基的概念与特点，为后续定义软土地基以及相关处置方法的提出提供必要的理论基础；其次，针对现阶段软土地基施工过程中可能存在的问题进行总结，按照不同环节与要求来厘清工艺体系对于后续具体的工艺选择奠定实践指导；最后，对当下主要应用的软土地基处置工艺进行介绍，为后续实际工程工艺选择过程提供必要的理论基础与实践指导。

【关键词】软土地基；处置；工艺；要点

引言

地基的处置是水利施工中的重点，其决定了水利施工后续的沉降问题，并对切实保障水利施工工程整体质量与使用安全性提供必要的保障与基础。所谓的软土地基是指施工的地质条件存在低强度、低透水、沉降快等特征的基底土壤，此种土壤条件多出现于地下水位较高的河床位置，可以这样讲，在绝大部分水利施工的基底处置中，软土地基占有绝对的地位。在这样的背景下，选择适当的方式对软土地基进行处置能够有效的避免由于沉降而造成水利工程质量降低、同时对于工程的成本、质量控制体系的落地具有实际的意义。在本文的研究过程中主要通过三个方面来进行构建。一方面是对软土地基的基本概念进行梳理，系统的总结了软土地基的基本特征与要素，为后续实际软土地基施工处置方式的选择提供必要的理论基础；另一方面是对具体的施工不同环节下的施工要点与注意事项进行分析，探究不同施工模式下的施工要点与质量控制体系，并分析软土地基处置的必要性与客观性。最后，从实际的施工角度出发，对现阶段主要应用的包括客土换填、化学固化、排水固化、物理固化等方式进行探究，分析其中的主要差异以及效果，并对其大致的施工原理与方式进行总结。希望通过本文的研究能够建立现阶段软土地基施工体系，对比不同固化模式的优缺点，为后续的实际施工工艺选择提供必要的理论基础与实践指导。

1、软土地基的基本概念及其特性

软土地基，顾名思义是有软土结构构成的地基环境的统称。在建筑学领域，软土地基主要是指构成地基的地质环境相对松散，土壤具有一定的液态流体特性，无法对表层的建筑物提供有力的支撑。同时，软土地基沉降系数相对较高，且表现不一致，容易在沉降的过程中形成水利工程与周边环境的脱离，甚至是包括倾覆、断裂等潜在风险。为了更好的对其固化施工进行选择与分析，我们有必要对软土地基的特性进行总结。从施工实践的角度来看，其主要由如下几方面的特征。

第一，低强度。软土地基多以沙硕为主要组成部分，内部空间充满了水分，进而对于表层建筑的支撑力度不足，无法为其提供足够的应力支撑。

第二，透水性较差。软土地基黏粒结构与土壤团粒相对较多，此种土壤结构对于水分的饱有性相对较强，内部空间水分较难排出，且在外部水环境充分（地表径流、地下水位等）时团粒结构与水分结合能够使得土壤形成显著的液态特性，使得沉降与流动性更强。

第三，高压缩。软土地基内部空间较大，在较高压力时能够产生显著的压缩。有实验表明，当单位面积压力超过0.1MPa时，软土地基则会产生显著的压缩，甚至会出现明显的塌陷，这对后续工程的使用寿命与施工质量造成严重威胁。

第四，高沉降。除了压缩沉降之外，流体特性会带来软土地基的外排沉降。在较高的地表压力下，软土地基会对周边地基环境造成挤压，进而通过水分外排、流体外排等方式分解来自纵向的压力，进而形成更大范围的沉降。

2、软土地基施工要求及其注意事项

在软土地基施工的过程中主要需要注意如下几方面问题：

第一，注意施工准备工作在进行水利施工软土地基处理前，要做好施工设备的检修工作，确保施工设备的正常工作；做好施工场地的清理工作，便于施工的顺利进行；做好施工材料的检查工作，保证高水平的施工质量。

第二，注意施工过程中的相关事项。在水利工程软土地基施工过程中，要注意施工中的相关事项，严格按照软土地基施工工序进行施工，做好安全防护工作，加强对施工设备的维护工作，保证设备的正常使用。

第三，注意水利工程的相关要求。在进行水利工程施工时，要根据相应的水利工程的实际用途以及规划的建设级别，选取性价比最高的建设方案进行施工建设。我国水利工程通常按照实际用途的不同，有不同的质量标准以及施工等级，在软土地基处理中，尽量做到完美施工；在进行小型的水利工程建设时，对施工质量要求不是很高，这时，就要充分考虑工程造价与施工质量的关系，选取性价比最高的方案进行软土地基处理工作。

第四，注意软土地基的施工量。在进行软土地基处理过程中，要充分考虑到软土地基的施工量，根据工作量大小的不同，选取不同的处理方案，以确保软土地基的高效施工。例如在进行大型工程时，通常不会采用换填管理法进行软土地基处理，因为这需要大量人力、物力的支持，从而使得工程造价成本提升，通常会采用砂垫层法，铺平软土地基。

3、软土地基施工工艺分析

通过上文的分析我们总结了软土地基施工在水利工程建设中的重要意义与必要性。同时对具体的施工要求与重点进行了探究。在现阶段软土地基施工工艺层面主要可以分为如下几种方法：

（1）换填客土法。此种方法主要是指通过对于软土地基的挖掘，将软土地基的处置方式转换为土方施工，极大的降低了工程难度。在具体的施工过程中分為直接排水垫层以及换填客土两种模式。此种施工工艺适宜于工程量相对较小、建设规模相对较小，且软土地基层理清晰等软土地基施工处置中。在具体的应用过程中，由于开挖作业的施工量以及后续填土的原料限制，在现阶段的施工中并不常见。

（2）化学固化法。所谓的化学固化法是指利用高压喷灌或者其他方式向软土地基中灌注化学材料（如凝固剂、水泥浆等）使得土壤自身产生固化，为其上的建筑提供更为有效的应力支撑。此种方式受限于施工条件以及施工设备，对于施工工艺与成本有着较高的要求。同时，此种模式下产生的软土地基处置模式效果更佳，同时也具有更为广泛的应用性。在实际的施工过程中主要根据不同的化学加固原料进行分类，包括人工合成材料、灌浆、硅化加固以及深层搅拌等多种模式。

（3）物理固化法。所谓的物理固化法则是指通过物理方式向软土地基中添加应力要素，进而使得土壤更为紧实，并自主排除多余水分的一种固化模式。在具体的施工过程中包括了预应力管桩、物理旋喷法等施工方案。上述方式均是通过向土壤内部添加非化学反应的固态材料，在不改变土壤化学组分的情况下，以体积挤压的方式来使得土壤更为紧实，进而达到提高土壤应力的效果。

4、总结

本文在系统的总结了软土地基施工必要性以及具体的施工要点的同时，对不同软土地基施工工艺进行了探究。分析其各自的应用领域、原理以及实际效果。希望通过本文的分析能够为后续相关施工中的工艺选择与应用提供必要的理论基础与实践指导。

参考文献

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