水利工程软土地基处理技术探讨

水利工程软土地基处理技术探讨

邰昕宇 1 葛千子 2

1 、 中电建十一局工程有限公司 河南省 郑州市 450001 2 、 中国水利水电第十一工程局有限公司 河南省 郑州市 450001

摘要：经济在快速的发展，社会在不断的进步，在水利工程建设过程中，有效的提高软土地基施工技术水平是十分必要的。随着科学技术的发展，软土地基的处理技术逐渐完善，需进一步加强施工技术的应用能力，从而确保水利工程建设的效率。

关键词：水利工程；软土地基；处理技术

引言：

随着我国农业技术的发展，小型农田水利工程开始普遍应用于农业生产中，能有效解决农业生产过程中存在的困难，为我国农业发展带来强大动力。但是，由于水利工程项目的建设需要结合当地实际情况，不同的工程项目存在不同的特点，所以在进行基础处理时存在一定的难度，尤其是软土地基处理问题，是水利工程建设的重点与难点。

软土地基含水量较大、压缩性较强、极易坍塌，因此，在具体施工过程中只有运用正确有效的方法处理软土地基，才能有效提高水利工程建设的质量，使其承载力与功能性满足实际需求。

1软土地基的具体特征

1）低透水性

在软土地基中，土体内部水分非常充足，有些几乎能够完全达到饱和的状态。也正是基于这一特点，其透水性相对较差，使得地基的承载力受到了严重影响，无法达到预期标准。

2）压缩性

由于软土地基中地基土的空隙较大，在实际施工中，压缩系数也会变得相对较高，受到垂直方向的压力之后，容易产生严重变形，影响建筑物本身的质量和安全性。

3）不均匀性

一般来说，软土地基的内部成分主要以细土颗粒和高分散土为主，因此其整体土质极为不均匀。在受到强烈冲击之后，内部结构会出现巨大的变化，使建筑物基础的承载能力下降。

4）不稳定性

一般来说，软土地基不仅强度不高，同时又有着很强的压缩性。因此在进行施工的时候，如果采取的方法不够合理，很容易造成地基坍塌等情况。

2软土地基处理技术

在软土地基的施工中，由于实际的地质会发生很大的变化，具有一定的复杂性，存在基础沉降等稳定性影响，还包括实际施工进度以及施工成本等各方面都会影响水利施工的质量，导致传统的软基处理办法不能满足实际的水利施工要求。所以应该采取合理有效的软基处理方法。

1）换填垫层法

通过挖去地基表面的软土层，加入一些高强度的、耐腐蚀性相对较强的矿渣和碎石等。软土表层本身有很大的粘度，因此借助水泥和碎石可以帮助增加软土结构表层的密度，保障软土结构的抗压缩能力，从而提高地基的稳定性。然后通过夯实和振动等方式对土层进行压实，以满足实际地基的硬度需求。

2）排水固定法

在软土地基的基础上设置纵向的排水井及各种设备，排出软土层中的水分，帮助更好的实现固定基础的作用。对地基进行加载，可以有效的排出地基中的水分，增大软土地基的承载能力。

3）水泥搅拌法

将水泥注入到软土层中，在搅拌中使得水泥和软土进行混合，从而提高基础的强度。

4）加载法

预先对软土地基施加荷载，在这样的作用下，会预先实现地基的沉降，在基础工作开始前，可以有效的降低沉降带来的风险。但是应该注意实际加载重量，不论是采用填土加载的办法，还是采用自然沉降的办法，过量的荷载就会导致软土地基受到严重破坏，所以应该缓慢的增加荷载。

3水利工程施工中常用的软土地基处理技术

3.1 强夯置换处理技术

在水利工程项目施工中遇到软土地基时，最为直接的处理方法就是强夯置换法，围绕着软土地基存在的根本威胁进行解决，避免原有不良土壤结构形成干扰。强夯法，是对软土地基进行强力夯击处理，使相应区域能够在不断夯击下形成较为理想的压实效果，有效缩小内部存在的孔隙。结合这种强夯法的应用进行把关需要重点关注夯击设备，确保重锤以及起吊设备的搭配较为理想，才可以对软土地基进行有效夯击。针对重锤的重量同样也需要精确控制，切实保障夯击效果。当然，夯击处理方法的应用往往还需要结合置换方法同时处理，对于一些含水量过大，或者是土壤结构不适于进行水利工程项目施工的基础，需要予以充分置换，使整个结构能够具备理想的应用条件，避免形成较为严重的制约效果。置换材料需要严格把关，在确保相应材料质量和性能较为理想的基础上，优先运用本地材料。为了更好提升强夯置换法的应用效果，在实际操作中应该采取分层填筑以及强夯手段，避免因为一次性置换和夯击的厚度过大，进而影响到最终整体地基结构的稳定性。

3.2挖土方技术

挖土方技术能够使得施工变得相对简单一些，不延误地基建设工程的工期。在开展挖土方技术之前，需要先对施工环境进行实地考察和研究，详尽地了解地形分布，然后再设计出合理的、有效的施工方案。在实际使用挖土方技术的施工过程中，必须按照设计的图纸施工，严格按照设计方案施工，了解土方的开挖轴线、开挖流程以及地下水高度，将这些资料信息进行整合，避免施工过程中土方内涌现积水，对地基的质量水平造成影响。在实施挖土方技术的时候必须将相关的各项数据信息进行严格的实时把控，将一切差错的可能性都维持在可控的范围之内。如果出现误差，在第一时间对其进行调整以免影响地基建设工程的质量水平，造成不必要的安全隐患。

3.3深层搅拌法

通常情况下，深层搅拌法更多会在一些包含大量液体的粘性土以及淤泥的地基处理工作中运用。通过使用较为特殊的深层搅拌机械，并使用水泥浆作为基础原料，在经过多次混合之后，促使地基的整体质量和强度得到全面提升。在实际加固的时候，深度不能够低于5cm。无论是水泥的总量，还是搅拌的具体程度都需要进行合理控制，不能超出规定范围，以此保证处理工作可以顺利展开。通过应用深层搅拌法的处理方式，可以大幅度提高地基自身的承载水平，并使得边缘位置的坡体也变得更为稳定，使沉降量相应减少。

3.4排水固结处理技术

对水利工程项目中遇到的软土地基还可以采用排水固结法进行处理，即对软土地基中存在的大量水分进行处理，尽可能地降低软土地基的含水量，才能够更好的优化地基结构的应用性能，对于孔隙缩小以及变形控制具备较强的积极作用。结合排水固结法的应用方法来看，当前主要涉及到了砂井法以及堆载预压法等，应该重点对水利工程项目所处区域及其不同处理要求进行详细分析。砂井法的应用是在原有地基结构中进行砂土的有效填充，促使其能够形成较为理想的砂井排水通道，保障相应区域内的含水量可以形成较为理想的控制效果。该方法能够在地基处理中表现出较强的便捷性优势，排水速度相对较快，在地基稳定性方面发挥出了重要的价值。堆载预压法则是对相应软土地基采用预压处理，促使其能够在外界压力作用下形成较为理想的排水固结效果，在检测分析软土地基得到有效改善后，移除堆载结构，使后续相关施工较为可靠稳定。

3.5粉煤灰吹填技术与强抗技术

在水利领域中粉煤灰吹填技术和强抗技术是比较常见的地基处理技术，能够使得房屋地基更加牢固。由于粉煤灰自身具有一定的透水性，所以粉煤灰吹填技术可以有效地加快水泥的凝固速度，缩短水利中地基建设工程的工期，在一定程度可以节约地基建设工程的成本开支。在粉煤灰吹填技术的实施过程中，首先将粉煤灰和淤泥进行搅拌，将两者充分混合，然后使用粉煤灰和淤泥的混合土对地基进行吹填，能够在一定程度上使地基表面的水泥更加牢固。此外，在地基建设工程的施工过程中，运用强抗技术击碎碎石桩，将这些碎石使用到回填土中，使得地基变得更加密实，从而增加地基的强度和稳定性。在强抗技术的之前，需要明确抗击部位，确定攻击的力度、次数和程度，确保强抗技术的实施能够达到预期的效果。通过将地基的土质属性和强抗技术两者相结合，能够使得地基承受更大的荷载，保证建筑物的稳定性。

3.6真空预压法

所谓中空预压法，是在软土地基上方铺设一层沙粒，并覆盖一层没有任何透气性的薄膜，以此防止空气流通。设置砂井或者塑料排水板形成排水带，抽取空气，使的薄膜内的排水带、砂层等处于局部真空状态，以排除土中的水分，使得地基土预先固结，整体强度在短时间内迅速提高。在实际应用时，可能会有一定气压差存在，但不会对地基造成破坏，反而可以形成反作用力，将地基内部含有的荷载量全部释放出来，从而起到保护效果。这种方法相对较为简单，无需进行材料堆积，同时工具设备也非常简单，工序相对简单。减少了时间成本的投入，也降低了资金成本的投入。

3.7胶结处理技术

对水利工程项目中遇到的软土地基进行处理时，可以采取胶结处理方式，这种胶结处理方式是运用合适的胶结材料，使其能够在软土地基中形成较为理想的反应效果，达到软土地基改善的目的。常用的胶结处理材料有水泥等。结合胶结材料的应用而言，当前比较常用的方法有水泥土搅拌法以及灌浆法等。水泥土搅拌法，对一些含水量相对比较大的土壤结构，使其能够在应用后形成理想的抗剪效果。需要对水泥材料的应用量进行严格把关，避免因为应用量不足，影响到后续反应效果，需要确保反应机制更为充分。相关搅拌处理也应该较为均匀适宜，优化水泥作用效果；灌浆法，将水泥等胶结材料进行有效灌入，促使其能够在土体内形成较强的固结作用，改变土壤性能。灌入的材料一般需要进行现场配置，使泥浆可以较好在土壤结构中发挥应有作用。

3.8桩基础处理技术

在水利工程项目软土地基的施工处理中，桩基础结构的应用价值较强。桩基础处理技术是在软土地基中设置较为理想的桩结构，通过这些桩结构的成型，提升整个软土地基的稳定性效果。结合桩基础处理技术的应用而言，在桩结构的布置上需要严格把关，确保桩体结构的自身尺寸以及相互之间的间距都能够较为适宜，避免因为桩结构的布置数量不足，影响到地基结构改良效果。当前桩基础的构建涉及到了预制桩以及灌注桩两个方式，预制桩的构建是依托在工厂中提前制作完成的桩体结构，在施工现场进行直接打入处理，使其能够形成较为理想的基础结构改良效果；灌注桩需要在施工现场进行直接操作，可以借助于钻孔方式首先进行软土地基处理，再进行混凝土材料的灌注，使其能够形成较为稳定的桩体结构，较好的服务于软土地基的改良要求。

3.9地基建设中的加荷预压技术

水利工程的地基建造不同于地面岩土工程的地基建造，土质含水量较高、土质较软是最主要的施工难点，在进行地基工程的建设中，可以运用加荷预压技术来减少地基的变形程度，增强地基的承载能力。主要的施工办法包括使用砂井加载预压法进行地基的预压，在含水量较高的土层中，打入一批排水的砂井，桩顶铺设砂垫层，现在砂垫层上进行加荷预压，促使地基土层中的水不断进行上升，再从砂垫层排除，可以在很大程度上增强地基的稳定程度，提升地基的承载能力，在进行预压地基的施工技术中，目前可以投入应用的有堆载预压、真空预压、降水预压三种预压方式。在预压地基施工技术的应用程度上，具有固结速度快、施工工艺较为简单、效果更好的特点，逐渐被扩大使用范围，提升使用的普及程度与应用效果，加荷预压法在应用中通过对压装机自身重量与配置重量的掌控对地基进行处理，在夯实处理的过程中具有质量稳定、效率快的特点，在地基处理过后需要对完成后的地基进行检查，保障地基建设的质量，提升水利工程整体建设的安全性保障。

3.10提升现代化施工技术的创新应用

在水利工程地基处理之中，不断的融合新科技、新技术是未来发展的重要趋势，在现如今水利工程建设中逐渐开始推广使用的水泥粉煤碎石桩地基就是通过新技术的融合，提升地基建造中的材料混合应用程度。运用水泥、粉煤灰以及碎石三者的不同特质，加入地基碎石桩、砂石垫层等融合手法，在施工技术上进行现代化的创新与升级，缓解水利工程的地基压力，将压力进行分散，用以提升水利工程的地基承载力以及稳定性。将现代化的科学技术、信息技术与淤泥质土层的地基建设相结合，在进行地基的处理过程中，将创新思路放在如何对原有的土层进行再利用，减少对资源的浪费；以及在进行水利工程的地基处理与建设过程中需要考虑到对周围环境造成的影响，必须要将施工建设对生态环境的破坏程度降到最低，提升施工技术的节能环保水平。水利工程是重要的民生安全工程，在施工技术的保障上要重视其质量的保障，更加不能忽视对工程建设的安全保障，需要加强工作人员的安全施工意识，尤其是在水下作业、高空作业以及淤泥地基作业等工作中具有一定的危险性，需要优化安全监管力度，提升施工技术的应用标准化，促进工程的现代化建设。

3.11水利软土地基施工注意事项

水利软土地基的施工需要注意在施工前，首先明确固定的目标区域，然后进行挖掘，只有明确了实际地基的土质状况，才能给后续的水利施工打下坚实的基础。在进行挖掘和固定位置施工时，通过监测技术确定较好的施工效果，保障后续的施工质量，对比较特殊的点位进行加固操作。此外还需要加强灌浆管理工作，在灌浆过程中，控制气压和液压实现更加精准的灌注过程。在多次分级的灌注中实现良好的灌注效果，从而给后续水利施工做好准备工作。采用一些新型材料替换传统的水泥，如硅酸盐和聚氨酯等，可以有效的提升水利软土地基的坚固性。此外，一些浅层的土壤由于含水量较高并且沉降系数较高，采用整体剥离技术，可以实现重新构建浅层地基的作用，进一步使沉降系数符合实际要求。

地基施工的时，应注意地基表层的处理技术。在进行地基处理时，采用强化法对软土层进行处理，使材料被充分利用，加强地基，对预期的软地基进行加固处理，改良原本的土质特性，一般将砂砾石等相对韧性比较强的材料用于地基铺垫，保障基层的强度和实际的承载能力，以提升水利工程的施工的质量。

在填土施工时需要注意，选择填料属于透水性的材料，在水位下的土层填土时，不能使用非透水的材料。当前相对比较常见的换填土技术有垫层法和砂垫层置换法等，这些施工工艺相对比较简单，能够较好地保障软土地基的稳定性。配合强夯法，可以保障土质具有良好的压缩性，减少土质本身的缝隙，增强硬度。

4结语

软土地基自身具有特殊性，为了更好的解决在水利工程施工当中存在的问题，在进行软土地基处理时需要注意的事项较多，处理的方式也较多。在不同的情况和环境下，运用到的处理方法也不同。根据地质条件和气候情况来选择合理的处理方案，才能够达到最佳的效果。

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