水利工程施工中軟土地基處理方法研究

摘要：當前，伴隨著科學技術的突飛猛進，水利工程技術在一定程度上得到了全面的提升，其中軟土地基技術的好壞直接關系整個水利工程質量的優劣，因此，不斷改革與創新軟土地基技術是提高工程的穩定性、高效性的有利保證。基于此，文章對水利工程施工中軟土地基處理的方法進行了探討。

關鍵詞：水利工程；軟土地基；地基處理方法；替換土法；排水固結法；旋噴法 文獻標識碼：A

中圖分類號：TV551 文章編號：1009-2374（2015）19-0136-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.19.067

我國的水利工程建設大都位于緊靠河邊等濕度較大的區域，也就是建設在軟土地基上。經過對地基的研究，我們得知提高水利工程施工質量的重中之重是要不斷改革與創新現有軟土地基施工技術。軟土地基大都存在以下缺點：（1）承載性較差；（2）含水量多；（3）間隙寬；（4）地基較軟。處理方法不得當的話，極容易造成周圍地面的變形，給水利工程施工造成一定的影響。所以，在工程施工前對軟土地基進行加固是不容忽視的一點，可為水利工程的建設做好一定的鋪墊。

1 軟土地基及其特點

軟土路基指的是一種由軟土構成的地基。軟土路基的主要成分大都是一些軟土，像淤泥質黏性土、泥炭、比較松散的砂質土等，這些類型的土在水分含量上偏多，土質較為松軟，強度極低，很難承受過重的壓力。軟土路基大都存在以下五個特征：（1）透水性差。由于存在部分軟土地基的組成成分是淤泥質黏性土，它的透水性低，在地基施工中，導致很多水分不能及時排出，因此在施工前要選擇排水固結法對軟土地基的土質進行適當處理，強化土質的穩定性；（2）沉降速度迅速。與其他土質相比，軟土地基的沉降速度非常迅速，而且還會由于水利工程總體質量的提高而不斷加快；（3）均勻度低。因為在軟土地基中，軟土的類型多種多樣，不同土質的強度、密度等方面有一定的差異，給水利施工帶來一定的影響，由于軟土地基受力的不同，導致施工建筑出現塌陷、崩裂等現象時有發生；（4）壓縮性強。因為軟土具有一定的特殊性，因而其穩定性差，但壓縮性卻非常強。隨著水利工程施工的不斷進行，工程總體質量的不斷提升，容易出現軟土地基塌陷的危險，給水利工程的正常施工帶來不便；（5）易變性。所謂易變性指的是軟土在沒有經過一定的損壞之前，主要是呈固態的特征，當出現損壞后就會從先前的固態性轉變成流動狀態。

2 軟土地基的危害

軟土地基的危害性較大，我們不容忽視。在施工中如果沒有一定的預防措施作保證，在一定程度上軟土地基很可能會造成建筑物受到損壞，路基從固定態轉變成流動性，并出現沉降現象。當出現軟土層受力不平衡的話，上層建筑物的承載力主要集中在軟土層上時，一方面會造成建筑物出現沉降現象，另一方面嚴重者會使建筑物墻體開裂，甚至導致倒塌現象的發生。

3 水利工程施工中軟土地基處理的常見方法

3.1 替換土法

替換土法是一種簡單、直接也最為有效的方法。如果經濟條件許可的話，我們可以通過對軟土地基采用替換土法來改變土質特性，以全面提高地基質量。在施工中，我們可以選取大量水泥、灰土等較為穩定的土質去替代軟土，以滿足地基在水利施工中的相關要求。但凡事都有兩面性，替換土法也是有利有弊。它的有利處在于施工操作簡單易行，只需選擇土質較為穩定性的土質即可提高土質的承載力；它的弊端在于會受到地理條件的制約，當遠距離進行運輸時不僅會增加施工的難度，而且還會增加施工的成本費用，所以要選擇替換土法進行施工，我們必須綜合考慮工程周邊的實際地理條件，如果條件允許的話，則可以選擇替換土法進行，節省一部分費用。

3.2 排水固結法

在軟土地基處理的施工技術中排水固結法是其中較為常用的一種方法。原因在于它可以充分利用一定的排水設施將軟土地基中多余的水分排出，從而提高軟土地基的穩定性，也在一定程度上增強地基的承載力。然而在實際的施工中，很多施工人員會覺得將地基中的水分排出不會增強軟土地基的穩定性，而是會讓地基變得更加干燥疏松，對軟土地基的質量造成一定的威脅，這種觀點是不科學的。在整個軟土地基排水過程中，施工人員應該嚴格遵守相關規定，根據實際情況的變化而變化，便能成功地完成該項工程。在排水固結法中，一般情況下，我們會選取沙井排水法以及水管排水兩種方法進行相關排水作業。

3.3 旋噴法

旋噴法主要是通過旋噴機具形成旋噴樁來增強地基的承載力，它還可以作聯鎖樁施工或定向噴射成連續墻用于地基防滲工作。旋噴樁的使用主要是將帶有特殊噴嘴的注漿管放置在土層所預先規定的深度內，噴嘴通過一定的速度旋轉并提升，利用其高壓噴射水泥固化漿液與土體混合并凝固硬化后而成樁。與被加固上體相比較而言，所成樁強度高，壓縮性低。該方法適合于沖填土、軟黏土等的加固，但對于一些有機質含量高的地基土質效果并不容樂觀，因而要進行細致全面的考慮后再決定是否使用。如果是一些泥炭土或者一些有機質成分很高的土層的話，應該禁止使用該方法。

3.4 化學固結法

在軟土地基施工技術中常用的化學固結法有灌漿法、人工合成材料加筋加固法、硅化加固法、深層攪拌法。現就各個化學固結法的特點與使用范圍進行分析：（1）灌漿法。灌漿法指的是使用氣壓、電化學等原理，通過木質素類等化學材料對軟土地基進行適當的填充、灌漿，經過一系列的化學反應，達到對淤泥質黏性土等土質的加固處理，強化軟土地基的可承載力；（2）人工合成材料加筋加固法。人工材料加筋加固法是在軟土地基處理中，將具有高強度、高韌性的人工合成材料填充于軟土之中，通過高壓產生的摩擦使得人工合成材料與軟土相結合，增強軟土質的穩定性與韌性，最大限度地降低軟土地基的變形與觸變現象的發生，此外，具有高韌性的人工合成材料在軟土地基發生小面積沉降、斷裂情況時可以有效減少一定的沉降面積，在一定程度上也確保了軟土地基的穩定性；（3）硅化加固法。硅化加固法是通過硅酸鈉與氯化鈣發生一系列的化學反應，所生成的具有一定膠狀凝聚物的產物，強化軟土的硬度，從而達到水利工程建設的地基設計相關標準與要求；（4）深層攪拌法。與灌漿法相似，深層攪拌法也是利用攪拌機將水泥等材料與軟土質進行充分攪拌，讓水泥與軟土混合均勻，二者合一，在一定程度上也增加了軟土的強度。

3.5 預壓砂井法

預壓砂井法指的是在排水系統與加壓系統的合作下，讓地基土中的孔隙水排出。常用的排水系統很多，有水平排水法與豎直方向的排水法。水平排水法有水平排水墊層、排水砂溝等；豎直方向的排水法有塑料排水板等。加壓系統有堆載預壓、真空預壓或降低地下水位等。如果將給堆載預壓和真空預壓合并起來使用時又稱作真空聯合堆載預壓法。具體的操作程序是：（1）將所要加固土質周圍的植被清理干凈，在表面進行鋪砂墊層工作；（2）在該地段垂直下插塑料排水板，在砂墊層中橫向布置排水管，提高加固地基的排水條件；（3）在砂墊層上鋪設密封膜，然后用真空泵將其內的地基氣壓抽到80kPa以上。此方法一般需要較長的加固時間，而且抽真空處理具有一定的制約條件，因此在工期要求寬松的淤泥質地基的處理工作中應用較為廣泛。

4 結語

水利施工中軟土地基的處理方法多種多樣，而且不同的方法有不同的用途，因而我們在實際軟土地基處理中，要全面考慮并綜合權衡各方面的因素，嚴格根據水利工程的建造要求，根據不同軟土土質的特征，結合相關條件選擇行之有效的軟土地基處理方法，注重軟土地基的改造工作，全方位地提高水利工程建筑的整體

質量。

參考文獻

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作者簡介：李軍（1969-），男，云南賓川人，賓川縣金牛鎮農業綜合服務中心水利組水工工程師，研究方向：水利。

（責任編輯：蔣建華）