淺析水工建筑物施工中軟土地基的處理

張國正

摘 要： 水利工程施工過程中，由于所處環境十分復雜，因此在工程施工過程中，基礎處理作為非常重要的一項內容。在水工建筑物施工過程中，遇到軟土地基的可靠性較大，一旦不能有效的對軟土地基進行處理，則會對水工建筑物整體質量帶來較大的影響。文中分析了軟土地基的特性和危險，并進一步對水工建筑物軟土地基的處理、軟基中壩體和基礎的防滲進行了具體的闡述。

關鍵詞： 水工建筑物；軟土地基；壩體；基礎；防滲

水工建筑物施工環境較為復雜，軟土地基是經常遇到的情況，因此在具體施工過程中需要對軟土地基進行有效處理，可以采用科學有效的處理措施，以此來增強軟土地基的穩定性，提高基礎施工的質量，確保水工建筑物施工的順利開展，確保其質量。

1軟土地基特性以及危害

軟土中含水量較高，土體之間具有較大的孔隙，而且不同層之間物理力學性質也存在較大的差異性。可以說軟土地基具有孔隙大、高靈活度、強壓縮性及較差的透水性。相較于普遍泥土，軟土具有較高的含水量，顆粒之間銜接點呈現出膠結現象，這也導致其空隙相對較大。由于軟土土層之間含水量較大，各土層之間物理力學存在較大的差異性，這也使其對壓力承載能力較差，容易發生變形。當利用軟土振動技術來對軟土結構進行破壞時，軟土層會發生側面擠出、土質沉降和側向滑動等情況。當對軟土基進行壓縮過程中，壓縮曲線相對緩慢，當承受壓力超出限定范圍時，則會出現下降趨勢，可以看出軟土地基具有較強的壓縮性。相較于正常土層，軟土土層具有較高的含水量，而且孔隙較大這也使其透水性不遍，地基排水性能較差，會產生一定的沉降，水工建筑物沉降會存在較長的潛伏期。因此在水工建筑物施工過程中，需要對軟土地基的處理進行重視，以此來全面提高工程的質量，確保水工建筑物的安全。

軟土地基的特性必然會導致其抗剪強度較低，承載力較差，質地軟，在水利工程施工過程中，建筑物極易發生損害和滑動。特別是當地基負載增加或是突遇降雨的情況，軟土容重增加，軟土地基所受的剪應力會大于軟土地基的抗剪強度，從而導致失衡現象發生，對建筑物的穩定性帶來較大的影響，嚴重時還可能發生坍塌事故，對人們的生命財產安全帶來較大的威脅。

2水工建筑物施工中軟土地基的處理

2.1樁基法

對于存在較厚淤土層的情況，由于無法進行大面積的處理。這種情況下，對于一些中小型水工建筑物，可以利用打樁的方法對其進行加固。當土層厚度在5米以下時，可以通過采取水泥石灰柱來對地基進行加固，主要是運用水泥和石類的吸水性、膨脹性和發熱來達到固結地基和增加土壤密實度的作用，以此來增強地基的承載能力和防滲能力。在具體水泥石樁施工過程中，要對樁徑和樁距進行控制，樁徑大時則樁距較小，樁底高程要達到持力層，盡量采用梅花型方式來來對樁基進行布置。當土層厚度在5～7米左右時，可以通過打預制樁至硬土層，以其來作為承載臺。對于土層厚度達到7～10米時，則要打灌注樁至硬土層來作為承載樁臺。對于土層厚度達到10米以上的情況，可以通過采懸浮樁來對淤土層進行擠密，以摩擦來提高承載能力。

2.2 換土法

對于淤土層存度處于3米以內的情況，特別是在堤防工程中，可以采用換土法，即利用砂壤土換填淤泥層。另外，對于土源方便，工期較長的情況也適宜采用這種方法，造價較低。在具體換填過程中，需要對換填土和原狀土的結合進行充分重視，通常會采用開挖齒槽、梯坎、刨毛的方法來增強新老土體之間的結合。

2.3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。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。

2.4優化結構法

（1）選擇輕型結構。如“U”型槽薄壁渡槽、肋拱橋、桁架拱橋、剛架拱橋等。拱形橋梁除具有自重輕的優點外，還可以將橋臺基礎淺埋，把橋臺基礎設置在地基表層的密實土層上，從而避開淤泥層。

（2）對于小型水工建筑物可采用擴大基礎底板的方法，如采用較薄的鋼筋混凝土底板。 對于大中型工程，可采用空箱底板，即在不增加建筑物造價的情況下，用加大底板高度、減輕底板自重、增加基礎埋深的辦法來適應軟土地基的要求。同時底板還可以采取板梁式結構，底板下四邊均為適當高度、擴大底寬梁承載，中間加縱橫隔梁，這樣既降低基礎重量，以有效地防止土體的側向壓縮，增強其密度，有效地增加了地基的承載力，同時提高了建筑物的抗滑及抗滲穩定性。

（3）復合式地基。對于多種結構的地基，可采取整體框架式水泥石灰樁或砂樁，根據地基的承載力不同，可適當增加樁徑（梁寬），這種方法可增加地基整體性，也相當于增加了基礎的埋置深度，基底的凈壓力將減小，相應地可以減小基礎沉降，同時有利于建筑物的防滲穩定及抗滑穩定性。

（4）在淤土地基上填筑或培厚防洪大堤 ，且淤泥層較厚時，可考濾設計反壓平臺，這樣既增加了壩體的穩定，還能有效解決堤壩的抗滲要求，能防止堤壩的水平位移和堤腳外側隆起變形的發生。在工程施工中應采取控制填筑速度、延長施工期限等辦法，使淤土地基在施工中逐漸固結，填筑時要注意平衡上升。

3軟基中的壩體及基礎防滲

（1）對于地基承載力較差的地基，在壩體修筑時，既不能增加壩體的重量又須提高其防滑及抗滲能力，可采用新型的防水材料，采取臨水面土工膜截滲的方法。臨水面坡比一般小于 1∶3，以便利用水重，提高其抗滑能力，同時加大了堤身斷面，增加了基礎寬度，增強了大堤的抗滲穩定性。

（2）基礎防滲中防滲墻的設置及側面防滲。通常情況下在水工建筑物施工過程中，會在建筑物的上下游端點處設置防滲墻，這樣能夠有效的增加滲徑長度。對于側面防滲處理時，可以通過增加幾道截水環，同時對于單側總寬度要確保在底部防滲墻總深度以上。利用柏油防水柔術選氈或是砂石導濾體、水工織物等在伸縮縫處裹上二層，這樣可以有效的避免伸縮縫處出現滲透，而且能夠有效的確保發生滲透過程中土粒不會被帶動，增強基礎的穩定性。

4結束語

近年來水利施工體系不斷完善，施工方式也更具多元化。雖然軟土地基處理難度較大，施工質量也難控制，但在具體施工過程中，通過嚴格遵照工程質量標準，并與施工現場實際情況有效結合，精心組織施工，嚴格重審，可以有效的保障施工質量，確保水工建筑物的安全。

參考文獻

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