水利施工中软土地基处理技术

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对地基的处理工作，是整个水利工程施工过程中的关键环节，也是水利施工的基础。而对地基展开处理之前，建筑单位务必对施工基地的特征与情况进行实地考察，以便设计出科学有效的方案与措施。软土本身具备含水量高、压缩性强、强度低以及孔隙大等特征，因而对软土地基的处理技术也提出了更高要求，因此，建筑单位务必在施工过程中突破技术难度，以确保水利工程的整体质量。

1水利施工中软土地基的主要特征

1.1灵敏度较高

一般而言，软土地基具备较强的灵敏度与触变性，对地基进行处理时，常常通过机械振动的方式来破坏软土地基的结构链接，此种方式也降低了软土地基原有的强度，使软土层极有可能出现侧向滑动、侧面挤出以及土质沉降等现象。

1.2透水性较差

相对于其他土质的地基，软土地基具有较差的透水性，其抗剪强度不超过20kPa，因而地基的排水性也较差。与此同时，受到孔隙水较大压力的影响，也直接影响着土质沉降。

1.3压缩性较高

与其他土质的地基不同，软土地基具有十分独特的压缩性，其压缩曲线也具有相当典型的特征，曲线的斜率有一个从突变到渐变的变化过程。初始阶段的变化较为平缓，而随着压力的增加，超过某一特定的应力时，压缩曲线开始突然下降。

1.4孔隙较大

由于软土地基的含水量较高，当土质出现缓慢沉积时，土层颗粒之间出现了接触点胶结的现象，使软土层缺乏土层压密的步骤，因而在重塑过程中出现孔隙较大的现象。在同样环境下，软土地基的孔隙要比普通土质的孔隙大30%以上。

2水利施工中软土地基的主要处理技术

2.1换土垫层法

当施工场地的软土层厚度相对来说较薄时，可选择换土垫层法。合理利用水泥土、沙壤土以及灰土粗砂，通过土层换填的方式处理软土层，在具体的操作过程中，为了确保换填后的地基具备较好的承载力，应在换填土层的过程中实行压实处理，这将在一定程度上改善原来土层的承重结构，并使软土层的抗变形能力与稳定性有所提升。换土垫层法具体是指把地基中位于底面的软土与一些不利于水利施工的土壤挖出，利用一些抗侵蚀性与抗压缩性较强、强度高以及质地硬的材料，如索土矿渣、灰土、砂砾与碎石等，通过分层的方式进行填充。为了进一步提升土层改造之后的密度，可运用机械振动等方式，将土层夯实，使水利工程能够在软土基地上顺利施工。换土垫层法主要适用于软土地基的浅层，能够在一定程度上分散地基基底的压力，并通过增强地基结构的承载力，有效减少地基的沉降，还对软土地基的固结速度与排水等方面有一定的积极作用，同时还有效缓解膨胀土出现胀缩的现象。

2.2桩基法

当施工场地的软土层相对来说较厚，并难以对大面积土层进行深埋处理时，可针对此情况选择桩基法。桩基法最早主要包括水泥搅拌桩、木桩以及砂石桩等，近些年来，我国建筑行业的各项技术也有了飞速发展与进步，在运用桩基法时，主要采用钢筋混泥土来预制桩，其工作原理为：利用人工或机械的成孔技术，在软土地基上打孔，通过孔道灌注一定的混凝土，土层内的混凝土通过发热与化学反应，可以有效改善桩基周围土质的力学结构与力学环境，从而形成承载结构较强的混凝土桩基。桩基法通过提升地基的承载力，使软土地基的沉降现象得以缓解，混凝土不仅能在一定程度上加快施工效率，其本身也具有承载性能较好、成本费用合理等优势，因此，能够有力保障水利施工的质量。另外，利用钢筋混凝土的预制桩还可以直接抵抗地下水压所产生的水平压力，由于桩基法具有良好的水平稳定性，在水利施工过程中被广泛应用与普及。

2.3加筋法

此种地基处理方法是在软土地基的土层当中埋入一些抗托性极强的土工合成材料或者金属板条等物质，充分利用土层内颗粒移动与拉筋时产生的摩擦力，使软土地基与拉筋材料紧密融合，形成一个完整的结构体系，以便埋入软土层内的拉筋物质通过拉筋作用有效调节地基内的应力分布状况。加筋法不仅能减少地基中出现侧向位移或者变形的现象，还能够提升地基的强度、承载性能以及稳定性，从而有效减少地基的沉降。

2.4旋喷注浆法

此种地基处理方法是充分利用电化学、气压与液压等方式，在地基介质或建筑物的缝隙中灌注可以固化的浆液，所灌注的浆液类型非常多，主要包括水泥浆与树脂类两种，水泥浆又可细分为粘土浆、粘土水泥浆、水泥沙等材料；树脂类材料包括硅酸盐类、聚氨酯类、其他树脂类等化学浆液。而浆液的喷射方式主要有防喷、摆喷与定喷等，并通过提升浆液喷射的旋转速度，构造出人工复合的地基。旋喷注浆法可以减少地基发生沉降现象，并有效增加地基结构的承载能力。此方法较常用于土质呈粘性，且淤泥量大的软土地基中，如碎形土、砂土、黄土以及粉土等，旋喷注浆法能够有效改善淤泥软土层的承载结构，具有十分明显的加固效果。如果施工场地中软土地基的有机物含量高或者土层内含有一些较大的石块，则在施工准备阶段需对地基的适用性进行严格的检测。

2.5深层搅拌法

此种地基处理方法的操作方式主要为通过深层搅拌机，将水泥或石灰加入到软土层中进行充分搅拌，以形成连续墙、柱状以及格栅状等形态。而深层搅拌法一般可分为两种，分别是喷粉搅拌法与喷浆搅拌法。此方法主要适用于承载能力低、地基含水量大的地基中，如粘性土、粉土、淤泥等软土地基，不仅能够有效增强此种地基的防渗能力，还能起到十分明显的加固效果。

2.6真空压顶法

此种地基处理方法主要适用于软粘性的地基中，以便设置出垂直的砂垫层与排水通道。地基处理过程中，在地基表面盖上一层不透气的塑料封膜，并利用排水管对此地基加强排水与抽气工作，使砂垫层与沙井中形成负气压的状态，从而提升软土地基固结与排水的速度。一般来说，真空压顶法主要应用于软粘土、杂填土、粉土以及泥炭土。在具体的操作过程中，排水通道的材料应与加载预压法进一步相通，所使用的不透气封膜在材质一般选择聚氯乙烯与聚乙烯。

3结语

综上所述，由于软土地基本身的特性，给水利施工过程增加了很大的工作难度，而对软土地基的处理工作直接关系着整个水利工程的施工质量，因此，在选择软土地基的处理技术时，务必格外谨慎小心，首先应在施工准备阶段仔细考察施工场地软土层的特征，再结合具体的特征选择合理、科学的地基处理技术。最后，在施工实践中，需对地基处理技术不断完善与创新。

作者：杨淑娟 单位：四平市水利勘测设计研究院