在水利工程施工中軟弱地基處理方法

李旭

摘要：如果在水利工程能夠施工過程中未能夠對軟土地基及時、有效地處理，那么不僅會使水利工程建筑產生沉降、裂縫等現象，同時也嚴重損害水利工程的質量及使用效果，對周邊居民以及國家水利事業發展都造成極大危害與制約，這對國家及人民來講是極為不利的。因此，本文對軟土地基進行分析，并對其處理方法以及在處理時應注意的問題進行探究，以期為促進我國水利事業進步提供依據。

關鍵詞：水利工程施工；軟土地基；處理方法

在水利工程具體施工過程中，不僅需要對施工設備、材料以及人員等提出高要求，同時也應對水利工程的施工環境等進行充分了解輿分析。

一、軟土地基的基本概念

所謂的軟土地基，是指主要由軟土構成的地基，其土壤成分主要是軟土。軟土地基的主要組成成分有淤泥質粘性土、淤泥質粉土、泥炭、富含大量顆粒的松軟土、較為松散的砂質土以及孔隙較大的有機質土。軟土地基通常具有低強度、低透水、高壓縮、沉降快、不均勻等特點。

（一）低強度

軟土地基大部分為軟土，其結構松散，土地密度低，因此該類軟土地基的強度較低，無法承受過重的物體，一旦直接在軟土上建設工程，則容易出現崩裂等情況，對周邊環境造成極大安全威脅。

（二）低透水

部分軟土中的主要成分為淤泥黏土，而這類黏土自身包含極多水分及有機物質，其透水性極差，而其排水程度也較差，需要利用人工排水固結法等有效方法強行將其中的水分排出，否則無法在該地基上施工。

（三）沉降快

與其它地基不同，軟土地基在受到高壓時會引起自身具有的高壓縮性、低負荷性而出現沉降，而如果直接在該地基上建設工程，則會使工程建筑出現大面積沉降，輕則使建筑產生裂縫，重則使建筑斷裂、傾斜，最終使工程質量嚴重受損。

二、水利施工中軟土地基處理時應注意的問題

（一）注意施工準備工作

在準備過程中，地質勘測人員需要對該地區的軟土地基結構、地下水位以及周邊土壤環境等進行全面、準確地勘測，得到高精度的勘測數據后再由相關人員對數據及具體環境進行分析，并做好前期地基處理施工準備工作，將場地周邊的雜物清除，并檢查施工材料是否符合標準，進一步提高施工質量。

（二）注意施工過程中的相關事項

在施工前及施工過程中，各個施工人員及現場監督人員等必須及時明確國家及施工單位的相關注意事項標準，掌握施工流程后要求全部人員必須嚴格按照施工工序進行施工，并根據相關安全條例全面做好安全措施，而現場監督人員及設備管理人員需要對現場及設備做好監督和維護工作，保證施工的順利進行。

（三）注意水利工程的相關要求

在進行水利工程施工時，要根據相應的水利工程的實際用途以及規劃的建設級別，選取性價比最高的建設方案進行施工建設。我國水利工程通常按照實際用途的不同，有不同的質量標準以及施工等級，在進行國家級水利工程建設（如小浪底水利工程、三峽水利工程）時，要制定高質量的施工標準，在軟土地基處理中，盡量做到完美施工；在進行小型的水利工程建設時，對施工質量要求不是很高，這時，就要選取性價比最高的方案進行軟土地基處理工作。

（四）注意軟土地基的施工量

在進行軟土地基處理過程中，要充分考慮到軟土地基的施工量，根據工作量大小的不同，選取不同的處理方案，以確保軟土地基的高效施工。

（五）注意軟土地基的施工環境

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在水利工程軟土地基處理過程中，要充分考慮到相應的施工環境，根據不同的施工環境、不同的施工標準，因地制宜，選擇不同的軟土地基處理方法、恰當的施工方案，從而確保軟土地基處理的質量。

三、水利施工中軟土地基處理的方法

（一）換填管理法

換填管理法的原理是換用符合施工要求的土質來取代軟土，從而使得土地滿足水利工程建筑的地基設計要求。在進行換填管理法施工過程中，先用大型機械設備將不符合水利工程建筑的地基設計要求的軟土質全部挖出，根據相應的水利工程質量等級要求，填入恰當的能夠滿足水利工程建筑的地基設計要求的土質，并對所填充的地基進行夯實，確保水利施工的順利進行。

填充土質由多種土質組成，包括碎石、粗砂、鵝卵石等成分，為保證填充地基的穩固性，通常填充地基分為多層，第一層為碎石和礦渣墊層，這對增加地基透水性十分重要，高縫隙、高強度的碎石、礦渣在確保地基高強度的前提下，實現了地基的高透水，從而確保了地基的質量，保證了水利工程的施工質量；第二層為灰土和素土墊層，這個墊層在平衡樁體和樁問土在荷載情況下共同承擔荷載中起著十分重要的作用，確保了地基的受力平衡，加強了地基的穩固性；第三層是砂和砂墊層，砂和砂墊層有助于淤泥土質的水和氣體的排出，促進土質結固，提高地基的承載力。在具體實踐中，要根據不同的情況，適當變通換填管理法，充分做好軟土地基處理工作。

（二）排水砂墊層法

在軟土地基處理中，排水砂墊層法也是重要方法之一。排水砂墊層法通常運用于富含大量水分的淤泥質粘性土、淤泥質粉土、泥炭等土質，通過對土質進行排水，以增加土質強度、減緩土質壓縮性，從而使得土質滿足水利工程建筑的地基設計要求。

在施工過程中，通常在軟土地基底部填充一層高滲水的砂墊層，隨著水利工程施工的進行，富含水分的軟土層受力越來越大，水分不斷不排擠出來，通過砂墊層滲透出去，從而加強軟土地基的結固，提高軟土地基的強度，確保土質滿足水利工程建筑的地基設計要求。為有效防止地下水反滲，通常要在砂墊層上面鋪設隔水性能良好的粘土層。在砂墊層選材上，通常選取粗砂、鵝卵石等具有高強度、高縫隙的透水材料，在保證透水情況下，提高地基的強度。在砂墊層填充時，要做好地基基坑的固定工作，并將砂墊層材料充分攪拌均勻，鋪設于地基底部，并夯實、夯平。

（三）化學固結法

在常規的軟土地基處理方法難以奏效的情況下，化學固結法應運而生。所謂的化學固結法，是指用一定的化學材料，對軟土地基進行填充、改造，加強軟土地基強度、有效減緩軟土地基壓縮性、提高軟土地基承載能力，從而使得軟土土質滿足水利工程建筑的地基設計要求。常見的化學固結法有灌漿法、人工合成材料加筋加固法等。

（四）物理旋噴法

物理旋噴法是軟土地基處理中的常用方法，在軟土地基處理過程中，將噴頭深入軟土組織底部，并緩慢提升，利用高速旋噴將適當濃度的混合加固物噴射出，形成旋噴樁，這可以有效提高軟土地基的切向硬度，有效防止軟土地基發生橫向扭動，從而加強軟土地基的強度。

（作者單位：河南省水利第二工程局）endprint