水利施工中軟土地基處理工藝的實踐探索

文/龔劍　荊州市長江河道管理局　湖北荊州　434000

當前，我國日益重視對水利工程的建設。水利工程的建設施工環境通常較為特殊，難免會遇到軟土地基的情況。在水利工程施工過程中，要強化對軟土地基的有效處理，增強軟土地基的穩定性和結構強度，以有效保障水利工程施工的整體質量。因此，有必要深入了解軟土地基的特點，在水利工程施工實踐中，積極探究行之有效的軟土地基處理工藝。

1、軟土地基概述

1.1　軟土地基概念

軟土地基，是指具有較高壓縮量，況且含有較多有機物質的軟弱土層。軟土地基通常由粉土、黏土等有機土顆粒構成，軟土地基呈現出顯著的松軟質地，且具有較大的孔隙，缺乏良好的結構強度[1]。軟土地基所在區域通常缺乏良好的穩定性，極易引發工程地基產生松動甚至滑坡現象。

1.2　軟土地基特點

（1）觸變性。軟土地基具有顯著的觸變性特點。所謂觸變性，是指在未經破壞的情況下，軟土地基呈現出良好的固體形態，當軟土地基結構在各類因素影響下發生破壞時，其固體形態將發生轉變，呈現出顯著的流動狀態。（2）低透水性。軟土地基通常呈現出較強的低透水性特點，其垂直層面基本不透水，不利于排水固結。在軟土地基荷載增加的初期階段，極易產生較高的孔隙水壓力，對地基強度造成嚴重的不良影響。（3）高壓縮性。軟土具有相對較大的孔隙比，故而軟土地基呈現出較高的壓縮性。在高壓作用下，軟土地基相應的壓縮系數的實際數值會產生較大轉變。當軟土地基內部承受0.1Mpa的垂直壓力時，地基區域即發生變形現象[2]。（4）不均勻性。軟土地基主要由高分散顆粒以及微細顆粒構成，兩者在土質密度上，呈現出顯著差異。因此，軟土地基受力具有顯著的不均勻性特點。

2、水利施工中軟土地基處理工藝

2.1　排水砂墊層法

在水利工程軟土地基處理實踐中，排水砂墊層法的應用較為廣泛。對軟土地基實施排水處理，實現其土質強度的有效增加，并大幅度降低土質呈現出的壓縮性，實現軟土地基土質對水利工程地基相關設計要求的良好滿足。在具體的處理過程中，將具有較強滲水性能的砂墊層對軟土地基底部實施填充。在水利工程施工過程中，軟土地基受力逐漸增加，其不斷被排擠出的水分通過砂墊層有效滲透出去[3]。

2.2　旋噴法

旋噴法，是指采用旋噴機具制作旋噴樁，實現對地基承載力的有效增強。在軟土地基土層的預定深度內，放置注漿管，注漿管附帶的噴嘴按照一定速度進行旋轉并逐漸提升，注漿管噴射出的水泥固化漿液與軟弱土體發生混合，并凝固硬化，形成旋噴樁。旋噴樁具有較高的強度和較低的壓縮性。對于軟粘土以及粉砂土地基，適合采用旋噴法進行加固處理。對于含有較多有機質的軟弱土層，要綜合考慮各方面因素，確定該法的適用性。

2.3　換土處理法

在水利工程施工中，采用換土法對軟土地基進行處理，能取得良好的處理效果。該法能實現對軟土地基區域內土質特性的有效改變，實現軟土地基承載能力和結構強度的顯著增強。在水利工程施工中，可采用灰土以及水泥等對軟土進行換填，有效增強軟土地基的承載性，實現對水利工程地基相關設計要求的良好滿足。換土處理法施工操作極為簡單，在水利施工中，對地基中難以滿足相關設計要求的軟土實施挖除，并采用砂、碎石等具有較高強度和透水性，且壓縮性較低，易于壓實的材料進行回填，實現軟土地基承載力的有效增強。但是，在水利工程施工實踐中，對換土法進行采用，要對施工環境各項因素進行綜合考慮，重點考量施工現場的地理位置，避免對換填土的遠距離運輸造成軟土地基處理成本的大幅度增加。

2.4　強夯法

強夯法，對于各類軟土地基的處理具有極強的適用性。因此，可采用強夯法對水利工程軟土地基進行處理。強夯法，是采用80KN的夯錘，對之起吊6米到30米，使夯錘進行自由落體運動，實現對軟土的強力夯實。軟土經過夯錘的強力夯實之后，其土體孔隙得到顯著壓縮。同時，夯點附近產生了諸多土體裂隙，為孔隙水的有效排出提供了渠道，對于土體固結具有良好的促進效果，能實現對軟土承載能力的大幅度提高。另外，經過強夯處理的軟土地基，將有效減少工程荷載引發的伸縮變形[4]。對于河流沖積層黃土、粉土以及雜填土等各種軟土地基，均可采用強夯法對之進行處理。

3、水利工程軟土地基處理案例

某市水利工程建設施工，對排水閘穿堤涵進行施工，在地基開挖過程中，當開挖達到設計深度時，發現長度大約為20米的軟弱土層，該軟弱土層的最大厚度在3米以上。該軟弱土層具有較高的含水量和壓縮性，且缺乏良好的強度。為避免該水利工程堤基產生不均勻沉陷現象，并實現水利工程堤防穩定性的顯著增強，施工單位采用墊層法換填粗沙對該軟土地基進行處理。為進一步增強該水利工程堤防地基的抗滲能力及承載力，在堤防建成之后，施工單位采用旋噴法對換填粗沙進行了有效的加固處理，沿該水利工程穿堤涵兩側實施布孔，將孔間距設置為1.5米，并對孔深進行控制，將之插入粗沙層下2米。經過上述處理之后，該水利工程堤防部位未出現不均勻沉降。

結語：

綜上所述，軟土地基具有觸變性、高壓縮性、低透水性以及不均勻性等特點。常見的水利工程軟土地基處理工藝包括排水砂墊層法、旋噴法、換土處理法以及強夯法等。在水利工程施工中，施工單位要對水利工程施工的各項因素進行綜合分析，兼顧水利工程施工實際狀況和軟土地基土質特點，采用針對性較強的處理工藝對軟土地基進行有效處理。

參考文獻：

[1]張長虹, 張鵬.水利工程施工中軟土地基處理的方法[J].神州,2017(26).

[2]李軍.水利工程施工中軟土地基處理方法研究[J].中國高新技術企業,2015(19):136-137.

[3]王篤豐.淺談水利工程施工中軟土地基處理的方法[J].科技創新與應用,2015(35):222-222.

[4]劉陽.水利工程施工中軟土地基處理的方法探討[J].科技創新與應用,2017(1):237-237.