水利施工中軟土地基處理技術的應用

王冬霞

(寧夏漢延渠管理處，銀川 750004)

水利施工中軟土地基處理技術的應用

王冬霞

(寧夏漢延渠管理處，銀川 750004)

國民經濟的發展，促進了水利工程建設事業的發展，促進了水利資源的有效利用，其不但能夠有效防治水患災害，而且能夠進行水資源分布調節，為人們的生產生活提供各項必須的水資源，產生巨大的經濟效益，所以國家與社會對其都十分重視。水利施工過程中，因為河流沿岸常年受到流水的侵蝕作用，大多數是軟土地基，對工程建設造成的難度很大。文章重點針對水利軟土地基的一般情況，提出了幾點處理方式，以便能更有效的保證整個水利工程建設的質量。

水利施工；軟土地基；施工技術；工程實例

0 引 言

軟土地基的強度相比一般土層要低很多，并且土層中存在大量孔隙，因為其自身的松軟性特點，因此在工程建設中常常會出現土層壓縮的情況。另外由于水利工程自身環境較為潮濕，所以軟土地基含水量較高，使其承受能力不強。

工程施工前如果無法對這類土層有更好的處理，在施工的過程中必然會出現土層坍塌的情況，所以在實際水利工程施工過程中，人們研究了幾種處理軟土地基的方式，以更好的保障工程建設的安全性。

1 軟土地基的基本理念

軟土地基指的是軟土組成的地基，土壤成分是軟土，軟土地基的主要成分包括淤泥質黏性土、淤泥質粉土、泥炭以及存在大量顆粒的松軟土。這些土質不是水分過多，就是土質過于疏松，壓縮性極大，但是強度卻很低，無法承受這么大的壓力。軟土地基主要特點便是強度低、透水性低、壓縮性高、沉降快、不均勻等[1]。

1.1 強度低

因為軟土地基的組成多是軟土，軟土的特質過于疏松、強度不高，這些都是直接造成軟土地基強度低的原因，因此在工程建設過程中，出現崩裂、塌陷等情況顯著。

1.2 透水性低

部分軟土地基主要組成為淤泥質土，不具備良好的透水性。地基工程建設工程中，大量水分集中在當中不能排出。

為了讓地基建設工作更加順利，通常會先用排水固結法開展軟土地基的排水，保證軟土地基的穩定性[2]。

1.3 壓縮性高

因為軟土自身的特點，軟土地基的強度較低、壓縮性大。水利施工過程中，由于工程建設的不斷推進，工程建設總量的不斷擴大，使得軟土地基的塌陷性越來越高，單位面積超過0.1MPa時，便會出現軟土地基的塌陷，對水利施工建設造成極大的不便。

1.4 沉降快

軟土土質和其他的土質不一樣，高壓縮性的特點使得軟土地基的沉降速度也快。軟土地基的沉降速度會伴隨著水利工程自身質量的增加而不斷加快[3]。

1.5 不均勻

因為在軟土地基之中，軟土由多種土質組成，不同的土質密度、硬度、強度都不同，這就造成在水利施工建設過程中，軟土地基的承受力不同，很容易誘發施工建筑的崩塌，嚴重的甚至會出現倒塌[4]。

2 軟土地基工程施工過程中出現的問題和原因

對當前水利工程建設情況進行分析，因為軟土地基的松軟土質無法承受更大的壓力，因此當在其上方修建高于地基抗剪強度的建筑物時，就會因為承重力不足而讓其所受剪力失去平衡，這樣在一定程度上會讓建筑物出現偏差。

依照水利施工技術工作人員的實際工作經驗總結，造成這些情況出現的原因有兩個方面，一個是在施工建設過程中，軟土地基原本的平衡遭到破壞而造成抗剪度減弱；另外一個原因便是連綿的陰雨天氣讓軟土地基當中的土質水分快速增多，較大程度上造成剪應力的增加[5]。

3 軟土地基的處理原則

軟土地基的施工處理，需要遵循預防為主與綜合防治的原則,水利工程建設過程中，軟土控制的方法有兩種，第一種是預防性控制，另外一種是修復性控制。

預防性控制指的是通過對軟土地基的保護而控制地基質量的下沉速度，如果能夠及時使用此項方式，那么在受到外力影響后，能夠有效的減輕地基受到損害的速度。

修復性控制則是對破損特定土層使用技術方式而做的修復性處理，能夠有效提升軟土地基的質量[6]。

水利工程建設過程中，軟土基層處理所消耗的資金成本是非常大的，為了有效降低資金成本，切實提升工程建設質量，大部分的國家和水利單位已經開展了軟土基層施工技術的研究，并且取得了一定的成果。

可是針對施工過程中出現的各種問題進行修復性處理無法從本質上將問題解決，所以在水利工程的建設過程中，需要有效的利用各項預防性技術，切實提升軟土基層的質量。

4 水利工程軟土地基處理技術

水利工程建設過程中，軟土地基的處理方式主要受制于具體的條件與情況，施工過程中只要有一項沒有處理好，就會出現地基不穩定的情況。所以處理技術對工程建設而言是一項非常重要的操作工序[7]。

4.1 排水砂墊層法

排水砂墊層選用級配良好的中砂與粗砂，其中含泥量控制在5%以下，砂墊層施工方式為分層壓實，其中的分層厚度、壓實的次數全部要經過實際測驗達標后確定。

排水砂墊層一般在路堤底端地面鋪設一層砂層，水利工程施工過程中，富含水分的軟土層所受到的力逐漸加大，水分也不斷通過砂墊層排出，以加快軟土地基的固結。為了更好的保證砂墊層排水性，要求選擇有較好滲水性的材料。

砂墊層的鋪設厚度控制0.6～1.0 m為宜，為了更好的保證砂墊層的滲水性，要求在砂墊層上另外墊上一層黏性土，以封住水不讓水返上路基。但是在路基兩側要另外修筑一條排水溝，這樣從砂墊層中滲出的水便能夠從此排出路基外，保證路基的絕對穩定[8]。

4.2 加筋法

加筋法指的是把有較強抗拉力的強土工合成材料填埋在土層之中，使用土顆粒位移和拉筋過程中產生的摩擦力，讓土和加筋材料組成一個整體，減少整體變形幅度并提升整體穩定。

可選擇搭設塑料排水板，為的是加快淤泥排水層固結速度，進而實現地基強度加深的作用。除此之外，選擇在砂墊層中另外鋪設部分土工織物，受到土工織物拉性作用影響，對基底的應力分布做適當調節，能夠有效降低地基的側向位移和相對沉降，以實現地基穩定性提升的目的。

4.3 預壓砂井法

排水系統和加壓系統互相配合，便于地基中孔隙水的排出，一般選擇較多的排水系統有水平排水墊層、排水砂溝亦或者是其他橫向或者豎向的排水砂井或塑料排水板。

加壓系統使用包括堆載預壓、真空預壓或者下降地下水位等等。堆載預壓與真空預壓聯合使用的情況下，也被叫做真空聯合堆載預壓。

基本的操作方式如下，先把等待加固范圍內的植被與表面土層清除，上面鋪上一層砂墊層。之后垂直向下插入塑料排水板，砂墊層中以水平方位擺放一條排水管，用來改善加固地基的排水環境。另外再在砂墊層鋪上一層密封膜，使用真空泵把密土膜以內的地基氣壓抽至80kpa以上。這個操作方法常常因為加固時間較長，難以全面實現真空處理，因此適合使用在工期要求相對寬松的淤泥質土地基的處理過程中。

4.4 強夯法

強力夯實指的是把80KN以上的夯錘，起吊至距離水平面較高的地方，通常距離是6～30 m，讓錘體能夠自然下落，夯實土層。經過夯實作用的土體空隙受到壓縮。

與此同時，夯點附近出現的裂縫多半為孔隙水的出逸提供了較為便利的渠道，對于土體固結便利性好，能夠有效提升土體的承重能力，并且夯實之后的地基大大縮小了建設荷載造成的壓縮變形。

4.5 化學固結法

常規的軟土地基處理方式無法取得理想效果的情況下，化學固結法便出現。化學固結法指的是使用一定的化學材料，對軟土地基做填充與改造，以有效提升軟土地基的強度，降低軟土地基壓縮性的變化速度，切實有效提升軟土地基的承重能力，讓軟土土質能夠達到水利工程建筑的地基設計條件。

4.6 旋噴法

旋噴法指的是借助旋噴機具所制造的旋噴樁而有效提升地基的承載能力，同時也能夠當成聯鎖樁施工或者定向噴射成連續性墻用于地基防滲。旋噴樁指的是把有特殊噴嘴的注漿管放置在土層預定深度后有效提升，噴嘴同時以高速旋轉，高壓噴射水泥固化漿液和土體混合，并且凝固成樁。

其對于一些有機質成分較大的地基沒有太好的地基加固效果，所以需要小心處理。一些塘泥土、泥炭土等有較高有機質的土層則要盡可能的避免使用這種方法。

5 工程實例

某水庫位于河流中下流平原地區，只要建好，能夠良好解決附近多個城鎮的農業供水問題，經濟效益突出。可是因為建設地點常年來受到流水的侵蝕，地基為砂質軟土地基，無法較好的滿足水庫的建設要求。

在對附近環境的勘查與分析后，發現距離施工設定地點4 km的位置，有堅固的灰土土層，其強度與承受能力在經過夯實處理之后能夠切實滿足工程建設要求，所以選擇使用土層置換法，對軟土地基進行處理，能夠在保持成本不變的情況下實現水庫的良好建設，將其內在巨大的經濟效益與社會效益發揮。

因此在對水利施工軟土地基的處理過程中，不可脫離實際，需要先對實際的地基情況做有效分析，從經濟與社會的雙重角度出發，選擇合適的處理方式，以實現工程建設的順利開展。

另外工程建設過程中，在施工前對施工地點嚴格測量，包括水利工程測量、水利勘查以及水文地質勘探等等，對其性質做充分分析，確定一個最好的軟土地基建設方案，將軟土地基處理失敗的出現概率降至最低，提升經濟效益。

6 結 語

總而言之，軟基處理技術使用在水利施工過程中，作用突出，其是水利工程質量保障的一項有效方式。

所以水利施工企業需要不斷改善軟土基的處理方式，在水利工程項目施工之前做好整體的勘探，并且依照實際情況做好軟基處理，切實有效的解決工程建設過程中存在的安全隱患，使其成為真正造福后代的精品建設工程。

另外做好軟土地基的處理工作過程中，不可放棄學習，不斷創新操作方式，以改善軟土地的處理方式，切實有效完善軟土地基的處理模式。

[1]代建兵.水利施工中軟土地基處理技術[J].中國水運：下半月，2013(08):223-224.

[2]徐艷云.淺談水利施工中軟土地基處理的方法[J].中國水運：下半月,2013(10):213-214，244.

[3]陳柱輝.水利施工中軟土地基處理技術處理探討[J].門窗,2013(09):159，161.

[4]楊勇.水利施工中軟土地基處理技術探討[J].河南科技,2012(06):88.

[5]員繼軍.水利施工軟土地基處理技術淺析[J].科技創新導報，2013(08)：119.

[6]孫國靜，王寒芳，趙攀.對水利施工中軟土地基的處理技術分析[J].河南科技，2013(02)：105.

[7]侯衛強.基于水利施工中軟土地基的處理方法研究[J].科技創新導報，2014(19)：86-86.

[8]李紅娜.水利施工中軟土地基處理技術分析[J].黑龍江水利科技，2014,42(06)：146-148.

1007-7596(2014)12-0232-03

2014-07-26

王冬霞(1973-)，女，寧夏永寧人，工程師，研究方向為水利工程建設管理、水利工程施工 。

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