水利施工中软土地基处理技术探讨

张艳芹

摘 要：由于我国幅员辽阔，在水利施工过程中，会遇到不同的地质结构。所以要根据地质结构的特点制定不同的处理方法，选用与其地质结构相应的处理技术。软土，作为地质构造中常见的一种，对地基的处理技术要求较高，对整个工程造价和工程质量的稳定有重大的影响。为此，本文主要介绍了水利施工中软土地基处理技术。

关键词：水利施工；软土地基；处理技术

一、 软土地基的基本特征

软土是淤泥和淤泥质土的总称，主要是由压缩系数高、含水量大、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。它具有含水量高、压缩性高、抗剪强度低、灵敏度高、扰动性大等特点。水利施工中软土地基中的土一般是指处于软朔或者流朔状态下的粘性土。选用软土作为地基应用，必须提前采取出切实可行的技术措施。在水利施工中，软土地基有如下几个特点：首先是抗剪强度低，软土通常呈软塑或流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能极差，在水利施工中软土一般会出现软塑到流塑状态，所以针对这种情况，应该采用加大轻型薄壁的设计从而減轻建筑物的负荷。其次是透水性差，由于软土含水量大，所以其透水性很差，渗透系数小于1，并且在土体受到荷载作用后，空隙的水压就会变得很高，从而使得地基压密的固结能力受到一定程度的影响。最后是空隙大，天然含水量高，我国软土的天然孔隙比e一般在1～2之间，淤泥和淤泥质土的天然含水量在50%到70%之间，高的可达200%，普遍比液限大。

二、软土地基处理对水利工程的重要性

软土地基是一种软土质结构，一般表现为黏土、粉状土质、泥炭、沙土以及有机质土等。这种土质结构影响着填土密实度，引起地基之上的建筑物或工程发生沉降，从而使得水利工程的整体失去稳定性。因此在水利施工中要采用一定的技术对软土地基进行处理。而且我国的地质结构复杂，土层丰富多样，土体类型各个地区也是不同的，这就使得在实际水利工程施工中所采用的软土地基处理技术是不同的。要结合具体的工程和软土地质状况，在有效控制施工工期和工程造价的基础上找到适合这一水利工程的软土地基处理技术，以能够确保工程地基和工程整体的稳定性。

三、水利施工中软土地基的几种常用的处理技术

1.换填处理法

（1）换填处理法技术特点。换填处理法指的是把基础地面以下的不太深的范围内的软土层挖走，然后用质地更加坚硬、强度更加高、性能更加稳定、有抗侵蚀能力的碎石、素土、矿渣等逐层填充，同时以机械或者人工方法进行分层夯、压、振动。当地基的软弱土层比较薄，也可用人工或者机械的方法进行一些表层的压、振动等系列的密实处理。换填法适合浅层地基的处理，包括淤泥质土。杂填土。回填土等的地基处理，还包括暗洪、暗沟、暗塘等低洼区域的处理。（2）换填处理法应用建议。为使水利工程建设施工需要得到满足，通常情况下，换填土要有三层：包括砂与砂垫层、素土与灰土垫层、矿渣和碎石垫层。在对此种方法加以使用之时，通常会在填土层中留下一定空隙，为使地基强度增强就一定要对孔隙水采取排水举措，从而达到防治低温冻涨和加快固结的目的。

2.排水固结法

（1）排水固结法技术特点。通过排水固结法对软土地基进行处理能让软土地基里的水分排出，以便使超静孔隙水压以及孔隙比减小，从而使土体变形固结，让土体的沉降速率可以提前完成，通过使土体的抗剪强度和有效应力提升，最终达到提升地基承载力的目的。排水固结法包括：真空预压法、电渗排水法、砂井法、堆载预压法。对软粘土地基可以使用排水固结法里面的堆载预压法，但它所需的工程期限很长，在建构建筑物之前，对填土材料、砂石进行加载预压，从而使软粘土地基沉降得以完成，快速固结稳定软粘土地基，在撤除荷载之后再建构建筑物。在实行堆载预压法之时，需将加载的速度控制好，进行分级加载，从而避免预压导致地基稳定性丧失。对透水性很低的软粘土便可使用砂井法，此法运用地基成孔来灌注砂土，将砂垫层或砂沟铺设在砂井上从而对排水管进行固结，通过提升排水速度让地基能稳定牢固。砂井法的用料省、连续性好以及施工方便等特点，因而在软土地基的处理中广泛应用。对不含透水层的软粘土地基，可使用真空预压法，它通过先将砂井铺设在软土地基里，然后再在地面上铺设砂层，接着盖上一层密封膜让大气和砂层隔绝，再用真空装置将砂层里的气体抽出，从而形成负压，使土体固结。电渗法是指将有电流通过的金属电极通入土体中，让土中的水分可以流进阴极，从而形成电渗。（2）排水固结法应用建议。相比于换填处理法来说，排水固结法的应用方式还是挺复杂的，在对其加以具体运用之时，一定要对排水固结法的要求和特点加以注意。在具体运用之时，需注意如下几点：首先，在对堆载预压法进行使用之时，不仅需要通过建筑物自重来达到加压的目的，同时还可在施工之时采取预压措施，此外，还可通过部分超载预压形式来进行排水固结。其次，在对真空预压法加以使用之时，一定要确保真空预压边缘比建筑物基础大，在进行预压之时，假如每边增加量要大于三米，要想使预压效果达到就要增大预压的压力。最后，在地下水含量小的软土地基加以处理之时，可以使用降水预压法，当然使用此法便需要施工前对地质勘查数据加以收集，如此才能确保制定出来的降水预压方细致可靠，从而使排水固结时效性得以增强。

3.振动水冲处理技术

振动水冲处理技术与上述的排水固结方法不同，其施工作业顺序不可改变，需依据一定的顺序进行钻孔作业，进而将水泥、砂石等原材料进行软土地基的加固。在实施振动水冲处理技术之前需合理设计和规划水利施工步骤，利用标准化的机械设备进行钻孔，在结合实际情况进行加固工作，从而弥补软土地基的不足之处。在该处理技术施工前切忌采取排水作业，在施工时须严格按照相关操作流程进行软土地基处理，最终实现改善软土地基土质的目的。

4.化学加固处理方法

化学加固处理技术主要通过化学试剂产生的化学反应对软土土质进行一定的改善，实现增强软土地基承受力的目的。化学加固处理技术将能有效改善软土土质，需严格按照相关规范及其施工标准进行作业。在采用该项处理技术时考虑化学试剂对软土土壤具有一定的威胁性，采用氯化钙溶液和水玻璃溶液进行凝固工作，其效果亦较为显著。

5.加筋处理方法

加筋处理技术主要是在软土层中结合网状式的钢筋进行施工作业，以便提升软土地基的承载力，增强整体软土地基的稳定性。若在施工环境较为恶劣的情形下采取该项处理技术将能直接降低软土层的沉降例，但由于其加固成本相对较高，施工作业的地面环境较差，其适用范围相对较窄。

总结：

综上所述，对软土地基进行改善不仅仅是为了水利工程的顺利进行，更是为了确保工程的安全性。在进行软土地基改善时，要通过严格的控制与计划，确保工程的顺利进行。 要求施工人员应当立足实际情况，根据地区的地理地质状况的不同，合理地采用软土地基处理技术，为水利工程的整体的施工质量提供重要保障。

参考文献：

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