水利施工的软土地基处理方法

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摘要：近些年，随着国民经济的快速增长，我国的水利工程建设取得了喜人的成就。软土地基处理作为水利施工的关键步骤，直接影响着水利工程的整体质量。因此，如何提高软土地基的稳定性以及承载能力显得尤为重要。本文将从软土地基的特点入手，对水利工程软土地基的处理方法进行阐述分析，旨在为相关工作提供一定参考。

关键词：水利施工；软土地基；处理技术

软土地基处理方法多样，主要包括稳定处理以及沉降处理两种。前者是以增加土层结构强度为目标，通过提高抗滑阻力的方式，控制地基变形，改善地基强度；后者则是为了削弱土层沉降程度，加速地基排水固结进度。水利工程实际施工过程中，应用较为广泛的软土地基处理方式有：桩基法、换土垫层法、加筋法、加载预压法、深层搅拌法、真空压顶法、降水预压法以及硅化加固法等等。施工人员需要因地制宜，根据地基的实际土质情况，选择最经济、最有效的技术手段。

1软土地基的特点

1.1孔隙大

一般来讲，软土层的孔隙要比常规重塑土高出30%左右，这主要是由于沉积过程中，软土层的含水量较高，土质颗粒在接触过程中存在胶结现象，加之缺失相应压实步骤，导致软土层孔隙相对较大。

1.2压缩性能高

软土地基的压缩曲线在初始时期波动不大，但是，一旦压力大于应力点，曲线则会呈骤降趋势。同时，当压力消失之后，还会存在一个骤降的区间。整个压力区间过后，软土压缩曲线则是由突变转为渐变的过程。

1.3透水性差

软土地基的渗水性能较差，导致孔隙水压力相当高。因此，软土地基上的建筑物的沉降过程也会比其它地基要长一些。

1.4其他特性

软土的土层结构复杂，各土层之间的力学性能也存在很大差异。同时，因为软土的含水量高，导致其承载能力弱，极易发生变形。

2软土地基处理技术

2.1桩基法

桩基法主要适用于土层较厚，无法大面积深埋的软土地基处理。传统的桩基法主要采用木桩、砂石桩，随着工程技术的不断进步，钢筋混土预制桩的应用越来越广泛。其工艺流程如下：人工或者机械钻孔浇灌混凝土混凝土放热，改善周围土质环境形成复合混凝土桩。桩基法可以提高地基负载能力，削弱地基下降现象，具有成本低、效率高、稳定性好的优势，受到业界的一致好评。

2.2换土垫层法

换土垫层法适用于软土层较薄的情况。该方法主要用砂石、水泥等材料作为替代品，改善土层结构，提高地基性能。需要注意的是，必须要压实换填土层，否则将难以实现预期效果。具体来说，换土垫层法就是用砂砾、碎石、矿渣等抗压、抗腐蚀性能较好的材质替换地基中不利于工程施工的部分软土，并通过人工或者机械进行压实处理，提高土层的承载能力。该技术能够有效分散地基底层压力，改善沉降状况，加速排水进程，普遍应用在软土表层地基的处理上。

2.3加筋法

加筋法，顾名思义，就是要在软土地基中埋入金属条或者合成材料，利用拉筋材料调节地基应力分布的方法。加筋法能够有效改善地基变形问题，使软土层的强度、承载能力得以大幅度提升。

2.4加载预压法

加载预压法主要是指在水利建设施工之前，事先对软土地基实行压实处理，从而提高密度，改善软土地基的强度。加载预压法可以有效强化地基的承载能力，提高稳定性，采用该种方式处理之后的软土地基一般不会再变形的情况。预压的负载可以直接利用水利工程建筑的自身重量。假如土质结构的渗水性能极差，那么可以利用塑料排水板、砂井等在软土地基中加设排水管道，通过排水距离的减少，加速固结进程。对于粉土、杂填土以及冲填土等地基的处理，垫层材料通常采用级配高、渗水性能好的粗砂为宜，塑料配水板通常为塑料排水带，砂井则需要聚丙烯等有机物的辅助。

2.5深层搅拌法

深层搅拌法通常应用于土质为含水量高、承载能力弱的粉土、粘性土等软土地基的处理。深层搅拌法主要有喷浆、喷粉两种模式。其工艺流程为：先用搅拌机充分搅拌石灰、水泥以及地基软土，进而改变它们的形态，使其成为格栅状、柱状、水泥增强体等。深层搅拌法还可以用于提高粉细砂土质地基的稳定性以及防渗水性能。

2.6真空压顶法

真空压顶法主要适用于土质结构为粉土、杂填土等土质的地基处理。其工作原理如下：在地基中加设互相保持垂直的排水道以及砂垫层，并分别在它们上边覆盖密封性较好的封膜，通过抽气以及排水的过程，形成负气压环境，从而减少排水固结所需时间。实际施工过程中，排水道通常为塑料排水带，封膜通常为线性聚（氯）乙烯薄膜。

2.7硅化加固法

硅化加固法是指通过灌注化学溶液，活化软土地基表层，拓展加固范围，加强土质强度与连接性能，提高软土地基稳定性的方式。硅化加固法需要大量化工材料，处理成本相对较高。因此，不到万不得已，水利施工中的软土地基处理一般不会采用该技术。

2.8降水预压法

降水预压法就是通过降低水位的方式，减少软土的含水量，从而加速排水结固进程，提高土层强度的方式。降水预压法主要适用于上层为砂质土的地基。因为降低水位具有一定周期限制，因此，采用该技术时，应该根据施工具体情况进行综合考虑。

3结语

软土地基处理是水利工程施工的重要环节，其处理效果对水利工程的整体质量有着最直接的联系。由于软土含水量高、孔隙大、承载能力弱等因素的干扰，软土地基处理的实践施工过程具有一定难度。因此，相关人员要做好施工前的准备工作，仔细勘察地质条件，因地制宜，对施工方案进行最优化选择，实现提高地基稳固性以及承载能力的目的，为我国水利工程事业的可持续发展提供可靠推助力。

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作者:石海 单位:山西泽城西安水电有限公司