水利工程施工的软土地基处理办法

李荣

（民乐县瓦房城水电站，甘肃 张掖 734500）

在土壤水分含量较大的土质上修筑地基需要通过系列的处理和控制来确保水利工程的安全建设，保证工程投入施工时的质量安全。对软土地基进行技术处理为后续工作的有效开展提供基础，更是水利工程投入使用时发挥整体效益的基石。地基质量是工程的生命保障线，软土地基的处理更应该从技术和管理等层面引起施工单位的重视。

1 软土地基的处理原则和施工要点

1.1 处理原则

（1）预防性原则。处理软土施工要遵循预防为主、治理为辅的原则，在软土处理中将隐患消灭在萌芽状态。通过软土地基处理技术和方法做好预防性处理，对质量进行监测并做好保护，改良土壤的性质，降低沉降的速度。通过对周边环境的综合考虑，因地制宜的提出控制策略，降低软土内部结构的崩塌速率，并结合后期养护，延长工程寿命。

（2）修复性原则。对于已受到破坏的地基工程，应做好修复工作。软土修复较为耗时、耗力，因此，在保证工程质量的同时，要通过新技术、新工艺等处理措施，提高经济效益，降低修复施工的成本。软土地基处理技术是多数水利施工单位进行地基控制的手段，但对地基崩塌的原因分析不到位，因此，在修复工作前，要调查地基崩塌的原因，提出针对性的修复策略。

1.2 软土处理的施工控制

（1）施工准备。准备工作为施工有序开展提供基础，首先应该做好设备检修，保证设备工作状态良好，提高施工效率。同时对施工现场进行清理，便于开展工程建设。此外，要对施工材料的质量和施工材料是否完备进行检查，保持高水平的工作状态。

（2）施工过程。水利工程软土施工要落实相关技术规范和标准，并根据工程施工管理和现场施工控制、质量检查和巡查等制度，保障各环节的施工工作落实到位。软土施工严格依照工序有序进行。安全防护措施到位，加强设备维护管理，保证设备的安全高效运行。

1.3 确定软土地基的施工量

软土施工量的确定应根据施工方案来优化选择，不同的施工方案所选用的软土地基处理方法也不同。在大型水利工程软土地基的处理时，一般不会使用换填管理法做软基处理，主要是因其需要投入较大的人力、物力，工程施工量大，程造价成本高。

1.4 施工工期的确定

施工工期的确定也是影响施工质量的因素。根据施工方案，考虑时间的限制作为拟用的优选方案。施工建设中，对地基的处理应结合建造时间和软土地基需要的加固时间，在规定时间内保质保量的完成任务。

1.5 施工环境

软土地基在处理过程中，要综合考虑水利工程的施工环境、不同水利工程的施工标准。根据施工方案因地制宜地选择合理施工方案，从环境建设上保证施工质量。

2 软土地基处理的几种常见方法

2.1 换填管理法

换填管理法是软土地基处理中最常见、应用范围较广的方法。工作原理是根据工程建设的需要，使用符合施工质量要求的土质并将原有软土替换掉，达到水利工程的设计要求，该方法的原理和操作相对简单，一般就近取材，若水利工程附近没有合适的原材料，则考虑使用其他方法。换填管理法一般要使用大型机械设备，挖出不符合施工设计要求的软土，填入符合水利工程施工设计和工程规范的土质，保证施工顺利进行。

2.2 振动水冲法

使用振动水冲法作业时，要注意控制施工工序，作业工作不能变动，用水泥、沙石等具有硬度和强度性质的材料对软土做加固处理。使用该方法处理地基前要进行试验，并进行合理的设计和规划。机械设备作业实现标准化，做好钻孔工作，在实际施工环境中以适当的方法进行加固，对软土的缺点进行优化。由于软土性质特殊，因此，使用振动水冲法作业时不能进行排水作业，不能根据工作流程处理软土地基，优化地基的性质。

2.3 高压灌浆法

高压灌浆法也是主要处理软土地基的方法之一。利用液压或气压装置，在软土地基内部注入具有凝固性质的功能性浆液，或者通过注浆管使水泥浆均匀地灌入软土层。利用水泥浆的粘性，改善软土的空隙结构，达到排除软土水分和空气的目的，使软土变形达到地基设计的要求。浆液的主要作用是改变软土松散的颗粒状态，泥浆和缝隙胶合，形成新结合体，提高软土地基的承载力，达到加固效果。

2.4 化学加固法

化学加固法是利用化学制剂之间的化学反应，改善软土土质，以提高地基的承受力。化学法加固通常使用氯化钙溶液和水玻璃溶液做加固处理，应用效果十分明显。使用化学加固法加固时，要严格依据化学品的管理规定，依据规章制度、行为规范和施工标准规范操作，防止化学制剂使用不当对土壤和水质造成的污染。

2.5 管桩桩基法

管桩桩基法具有良好的坚固性，因此，使用上也较广泛。在含水量较大的软土地基处理中，管桩的选择十分重要。一般会使用钢筋混凝土管桩和预应力管桩。国内南水北调水利工程中，也使用管桩桩基法进行处理。对河段地质土质做好调研工作后，使用挤密砂石桩软土地基的处理办法进行施工。将挤密砂石石桩设置成三角形桩位，石桩的直径根据设计要求确定，桩距200cm，根据每根桩的桩位放线，然后进行跳打挤密桩施工，从三角形两侧施加力，在均匀分布状态下逐渐加密、夯实。挤密成型后对桩位进行检查，确保误差在允许范围内。若发生重大移位，需要进行纠正或补桩。

3 以水泥搅拌桩技术为例，分析水利施工中软基的处理办法

3.1 施工前的准备与质量控制

施工前精确全面的地质勘探工作和专项工作的补充勘探是影响施工质量的关键因素。施工前要确保基坑范围内的杂物和地表建筑已清除完毕，对于距离施工线路较近的地下管线进行改迁或采取必要的保护措施，保证地下作业面具备施工条件。施工方案和相应的编制和审批交代完毕，施工人员、材料和设备技术等准备到位。

3.2 试验

工艺试验是确保水泥搅拌桩质量的重要保证。一般通过5根试验桩确定水泥桩柱的技术参数，通过工艺适用桩及时了解汇总成桩结构，通过试验参数确定水灰比、施工技术等，试验时注意对搅拌、钻进和提升环节参数的确定。

3.3 控制制浆质量

软土处理中浆液的制作质量直接决定水泥桩的质量，所以前期的勘探数据为制作水泥桩提供数据。现场施工时参考试验参数，控制好水泥质量。确保搅拌过程均匀，水泥和外加物均匀搅拌，提高水泥桩强度和粘合度，避免出现离析现象。浆液使用中需使用滤网来过滤，减少制浆过程出现的结块，结块过多会影响工程质量。

3.4 控制泵送质量

软基处理时，浆液的泵送质量也会影响施工。输送浆液前要检查输送管道是否堵塞。通过输送管道输送浆液要保证内部湿润，避免管道干涩引发的堵塞或者输送困难。控制泵送压力，保证稳定，维持送浆的连续性。浆液输送中尽量避免断浆影响到施工质量。若发生堵塞，要及时正确处理，可以适当增加压力或者使用清水及时处理，确保泵送质量。

3.5 控制桩长

水泥搅拌桩的制作过程中，使用电子自动记录控制桩柱的长度，实现检测数据的自动化，提高施工精确性。施工前对电子设备仔细检查，并安装在每台桩机上，施工中通过电脑多钻杆进行数据跟踪，确保水泥搅拌桩达到设计的长度要求。

3.6 控制单桩水泥量

水灰比、送浆质量和桩柱施工过程都是影响浆液和桩柱施工质量的基础因素。水灰比应该按照设计配比和试验数据进行调整，试验合格的配比严禁二次更改。施工中, 水泵压力应根据实际工程需要达到运输要求,通过控制运输的压力和速度, 提高搅拌桩质量。搅拌桩安装过程中，控制钻进和搅拌的速度。

3.7 桩机操作

桩机定位后，对桩身的垂直度进行精确调整，偏离度不能超过1%，保证搅拌柱的垂直性。桩机启动后,以旋转下钻的工法进行施工，并密切关注压力泵工况，确保喷浆顺畅。施工达到设计要求后及时停钻, 结束钻进工作。二次启动搅拌桩时，以边选桩且边提升的方式施工, 使浆液和原土拌合均匀。搅拌机提升过程中, 距离控制在1m,控制提升速度，若喷浆口与地面接近时，停止提升操作。发生其他因素导致浆液停止, 需要将搅拌机下放在距离浆面0.5m的位置, 防止缺浆或断桩,确保供浆恢复后继续提升作业。在距离地面一定深度时，搅拌工作可以采用二喷法，以旋转喷浆的办法保证混合料均匀。 软土地基处理时应该根据规范标准来操作，及时跟踪并做好数据距离，以便提供后续工作指导。

参考文献：

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