水利施工中軟土地基處理的方法

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江蘇省淮安市水利勘測設計研究院有限公司 江蘇省淮安市 223003

摘要：水利工程的地基建設是至關重要的，地基的處理是整個工程的基礎環節，尤其是軟土地基的處理，在軟土地基上施工難度是非常大的，直接決定著水利工程的工程質量、安全性能，以及水利工程的使用壽命。

關鍵詞：水利工程；軟土地基；處理措施

水利工程的地基建設中，對軟土地基的處理，直接關系到水利工程的施工質量。對軟土地基的處理，首先應掌握其特點，軟土地基含水量高、土質松軟、土質空隙大，導致軟土地基壓縮性高、強度低，特別容易壓縮變形，很難凝固，難以承擔水利工程帶來的巨大壓力，容易造成倒塌、沉降以及變形、潰壩等現象的發生，而且軟土地基難以保持建筑物的平衡，直接影響其使用壽命。因此，水利工程軟土地基處理工作，首先應對施工現場進行勘察和分析研究，掌握其特點及實際情況，制定科學的處理方案，采用科學施工技術，增強軟土地基穩定性，提升地基質量，保障水利工程的質量。

1 軟土地基的特點

水利工程在軟土地基上施工是在所難免的，軟土較常出現的地區是施工比較集中的地區，為確保水利工程的施工質量，必須掌握軟土地基的特點。所謂軟土地基，是指由軟土構成的地基，其主要土壤成分有淤泥質粘性土、泥炭、淤泥質粉土，含大量顆粒的松軟土，松軟的砂質土，空隙大的有機質土，這些土質含水量高、土質疏松、壓縮性高、強度低、承載力弱。軟土地基含水量高，氣候炎熱時水分會大面積蒸發，導致地基質地疏松；軟土地基空隙大，導致承受力弱易變形，為此在軟土土質上施工難度非常大，直接關系著水利工程的施工質量及施工進度。總而言之，軟土地基特性，總結為強度低、透水低、壓縮高、沉降快、不均勻等特性。第一，強度低，軟土地基強度低對水利工程造成的影響，由于軟土地基基本上由軟土構成，軟土松軟導致地基的強度低，水利工程施工過程中，容易出現坍塌現象；第二，透水低，淤泥質粘性土構成的軟土地基透水性非常的低，水利工程施工過程中，大面積水分難以排出，若要確保地基的安全性，必須采用排水固結法對淤泥質粘性土質進行處理，增強其穩定性；第三，壓縮高，軟土地基的低強度導致壓縮性高，隨著水利工程進度的加快，工程總體質量不斷增大，軟土地基出現坍塌的可能性也逐漸增大，每當單位面積壓力超過0.1MPa，軟土地基就會出現沉陷現象；第四，不均勻，由于軟土地基主要土壤成分是軟土，而構成軟土的土質多樣化，土質不同其強度、硬度、密度均不同，致使軟土地基承受壓力的差異，容易發生崩裂、坍塌現象。

2 水利施工中軟土地基處理方法

2.1 換填管理法

換填管理法即換土法，是處理軟土地基最常用且最簡單直接的方法，而且效果較理想。換土法施工原理是將軟土地基軟土土質換成符合施工要求的土質，改變土質特性，以此滿足水利工程地基質量的要求。采用換填管理法時，首先將不符合地基設計要求的軟土質挖出，依據水利工程質量等級要求，選擇填入符合要求的土質，并進行夯實，換填的土質可以采用水泥、灰土、碎石、鵝卵石、粗砂等成分。為提高地基承載能力，增強穩固性，將填充地基分層填充，一般第一層用碎石和礦渣做墊層，由于碎石和礦渣的縫隙和強度都比較高，所以能夠增強地基透水性，提高地基強度，以此保障地基的施工質量；第二層一般采用灰土和素土做墊層，這個墊層在平衡樁體和樁間土在荷載情況下，起著共同承擔荷載的作用，保證了地基的平衡受力，增強其穩定性；第三層一般為砂和砂墊層，這個墊層有利于淤泥土質排出水和氣體，加強土質固結性，提高承載力。采用換土法的前提，根據周邊環境的具體情況，在選擇填充土質時盡量就地取材，以此節約成本，選擇適當換土法，確保軟土地基處理工作的順利進行。如圖一，

2.2 排水砂墊層法

含水量是軟土地基的主要特性，對軟土地基的排水處理，主要采用的是排水砂墊層法。淤泥質粘性土、泥炭、淤泥質粉土等土質通常含水量高，針對其特性采用相對應的排水砂墊層法，以此增強其土質強度，降低土質壓縮性，滿足水利工程地基設計需求。在具體的施工過程中，一般情況會在軟土地基底部填入砂墊層，因為砂墊層具有高滲水性能，隨著施工進程的加快，含水量大的軟土層受力不斷加大，水分可以通過砂墊層排出，起到加固軟土地基的作用，增強地基強度。同時，為阻止地下水反滲，要在砂墊層上面鋪設隔水性能強的粘土層。砂墊層材料的選擇，一般首選為強度和縫隙都比較高的透水材料，即鵝卵石和粗砂，即保障透水又增強其強度。在砂墊層填充過程中，地基基坑的固定工作必須要做好，鋪設地基底部的砂墊層材料，必須攪拌均勻并夯實、夯平。同時，做引水槽用于地基底部的排水，防止倒流，提升排水固結速度。

圖一

2.3 化學固結法

在常用的軟土地基處理方法達不到理想目標時，就需要采用化學固結法，化學固結法指的是利用化學材料對軟土地基進行改造和填充的處理方法。一般情況比較常采用的有人工材料加筋加固法、硅化加固法等方式。首先，人工合成材料加筋加固法，通常情況下人工合成材料的強度和韌性都是極高的，將這種高強度、高韌性材料填入軟土中，高壓產生的高摩擦，會讓軟土和人工合成材料很好的結合起來，很大程度上提高了軟土土質的強度和韌性，對軟土地基起到加固、防止變形的作用，同時起到分散壓力的作用，平衡地基的整體承載力度。其次，硅化加固法指的是將硅酸鈉和氯化鈣利用注漿管，分別注入軟土層，由于注漿管側壁有較多的網狀孔眼，硅酸鈉和氯化鈣透過并滲入軟土層混合后，發生化學反應，產生膠狀凝聚物，這種膠狀凝聚物有黏合軟土組織的作用，從而起到加固軟土地基的作用，以確保水利工程地基設計的質量。

結語

綜上所述，水利施工中軟土地基處理方法有很多，但在具體的施工過程中，必須根據施工地區的實際情況和土質情況，來選擇處理方法，保障軟土地基處理的質量以及處理方法的科學性。軟土地基處理方法的選擇，需要充分考慮經濟效益，爭取找到最合理的處理方法，來確保水利施工工程的質量。

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