對水利工程施工中軟土地基處理技術研究

【摘 要】水是人類賴以生存的主要資源，而水利工程是用于對自然界地表及地下水進行調配管理的重要工程類型，工程建設的重要意義不可忽視。鑒于水利工程是臨水而建的工程，周遭的地表長期經理水源的浸蝕，軟土地基的問題是不可忽視的重要問題。文中將基于軟土地基的特點以及處理技術要點展開分析研究，以解決軟土地基問題。

【關鍵詞】水利工程施工；軟土地基；處理技術

水利工程是在水源地周遭建立的，用于地表與地下水調配管理的工程。因臨水而建，施工現場的土壤多是長期受到水源浸蝕的軟土，即是說軟土地基是水利工程常見的地基類型。對于軟土地基的處理，決定著工程的安全性，以及運行的穩定性，甚至影響著工程的壽命，要真正提升施工質量，需要針對軟土地基的特點與施工技術要點進行分析，作為理論依據。

一、軟土地基的特點

（一）透水性弱

長期被水浸泡的軟土地基，大量的水滲透土壤，隨著水的滲透范圍與深度不斷增加，地基的透水性會越來越差，在工程的實際建設過程中，需要耗費很長的時間去對軟體地基開展排水固結作業。因此，需要花費更多的時間與成本開展軟土地基的排水作業，不僅如此，軟土地基會使建筑物的沉降時間更長，多達十年左右。

（二）觸變性

所謂觸變性，主要是指物體性質因一定的觸發而產生變化，軟土地基便具備這樣的特性，在未經觸發之前，軟土地基普遍呈現固態，但是一旦施加了一定的力量，或是受到了震動等影響，便會遭到不同程度的破壞，就由原本的固態性變為流動狀態，這樣的特性對于建筑穩定性與安全性來說是很大的威脅[1]。

（三）沉降速度快

沉降主要是指在建筑物的負荷影響下地基土受到壓迫而出現的豎向變形或是下沉情況。建筑物在軟土地基上的施壓，會使得沉降的速度不斷加快，受到壓縮效應的影響，建筑規模越大，負荷就越大，那么地基的沉降速度就越快，這也可以關聯到地基的高壓縮性特點，軟土地基因含水量高，受到壓力的影響也更大。這樣的特性必須要得到重視，否則必然會影響施工的成果，甚至影響工程后續的正常運行。

（四）不均勻性

軟土地基主要是由微細的、高分散性的土顆粒構成，其土質密度與普通的土地是完全不同的，兩者在建筑物壓迫下的受力情況不同，沉降過程中的受力狀態也完全不同，軟土地基因含水量高，顆粒的固結密度不高，所以受到壓迫時，土體會呈現從受力中心向外被擠壓的狀態，松軟的土壤會不斷被擠出受力范圍，各部分受力是不一致的，這便是不均勻性特征的體現，很可能導致結構整體受到嚴重的損壞。

二、水利工程施工中軟土地基的處理技術

（一）填墊層法

針對厚度較小的軟土地基，在實際施工時，普遍利用填墊層技術進行處理，一般情況下，軟土層厚度在2厘米到3厘米左右時利用這項技術進行處理是最為適宜的。在實際開展墊層作業時，首先要清除現場的軟土，在清除軟土之后，要用更加牢固的穩定的固體材料去填補清空的部分，這樣能夠進一步提升支撐厚度。要制作墊層，通常要利用卵石、砂石等材料去完成。這些材料的最主要優勢，是其密度更大、排水性與抗壓的能力也更強。在實際的填墊層施工操作過程中，需要注意以下幾點事項。其一是更換材料必須要注意對于材料的選擇，以上一層談及，要以砂石、卵石、碎石等材料為主，要根據實際施工需求合理選擇，其二是要事先對軟土及雜物進行清理。填墊施工的開展，需要平整且空曠的空間，為了確保密封性，不可有雜物及軟土殘留，所以必須要做好對墊層區域的清理，避免實際開展墊層作業時混入雜物。其三是要事先排除墊層區內的殘留水分，避免因積水而出現沉降等問題，并且要做好地基的加固處理，保證結構整體的穩定性[2]。

（二）換土法

所謂換土，主要是指通過一定程度的替換與土質改善措施確保地基土質符合施工要求。例如對于傳統工程所用的軟土泥漿，根據軟土施工需求可以使用水泥去代替，這樣能夠滿足受壓能力等各個方面的要求，這一技術手段最大的優勢，是施工流程簡便直接，但是在實際應用時也有一定的弊端，雖然經過對土壤性質的變化，或是直接的土壤更換能夠提升地基質量，但是實際的操作卻會受到很多因素的限制。包括施工現場的地形、氣候情況以施工的成本等等，所以要確保換土法的合理應用，在實際要對施工范圍的周邊進行考察，如果能夠做到就地取材，在施工的整體成本上便更好控制。反之如果無法保證就地取材，那么材料的引入便要耗費很高的成本所以并不是在所有的情況下都能適用，要根據實際需求進行選擇。

（三）排水固結施工法

排水固結法對于軟土地基的大幅度沉降問題有著十分理想的處理效果，所以在軟土地基的施工過程中，也有著不可忽視的應用價值。在排水固結施工的過程中，需要借助排水系統與加壓系統。其中排水系統可對軟土地基透水性能較差的進行利用，實現軟土地基的集中排水。在實際的排水固結作業過程中，根據實際施工時加壓需求的不同，可針對性的利用降水預壓、真空預壓、超載預壓以及聯合加壓等多種不同的加壓方式滿足施壓需求。使用真空預壓方式進行施工，需要在軟土地基表面鋪設砂墊層，而后埋入垂直的排水管道，利用封閉薄膜去達成隔離大氣的目標，要薄膜的四周全部埋入土壤，利用真空裝置去進行極速抽氣形成真空的環境，有利于達成固結目標。利用降壓預壓法進行施工，必須要在軟黏土層上事先設置砂井與塑料排水井，并在上層鋪砂形成砂層，這一過程也要借助薄膜封閉的方式排除水分。超載預壓法在對軟黏土進行處理時也是十分適用的，雖然這一技術手法在實際應用上具有一定的優勢，但是在針對超載預壓的閾值進行處理時，卻并不能保證得到理想的成果，因此要根據實際使用需求去合理選擇。

（四）注漿加固法

注漿加固法的主要應用目標，是對于地基的整體物理性質進行轉變，以確保地基的牢固性得到提升。為了達成加固目標，需要事先開展注漿作業，注漿類型主要包括以下幾種。其一是滲入型的注漿，對于裂縫或孔隙問題較為明顯的地基更加適用，需要將漿液緩慢滲入軟土地基的裂縫或孔隙使之填補縫隙，使結構再次完整。其二是劈裂灌漿，這一灌漿方式的加壓力度很大，進而能夠使漿液更好的抵制地基與土體力量，避免損壞。其三是水泥攪拌法，這是當前最常使用的方法之一，主要是將水與水泥混合形成泥漿，并且將水泥泥漿與軟土攪拌，逐漸完成固化，以保證軟土地基的抗壓能力。需要注意的是要使用水泥攪拌法，首先必須要對現場環境進行清理，避免代入其他物質，才能保證固化質量。

（五）樁基法

與墊層法不同，對于軟土層厚度較大的地基，樁基法是較為適用的方法，其原理主要是通過樁基礎的建立，將建筑產生的荷載直接作用于持力層，確保地基的承載能力得到提升。依照實際的受力原理，樁基可分為摩擦樁以及端承樁，因軟土地基無法與樁身產生足夠的摩擦力，所以普遍采用端承樁，依照實際的施工需求，可以分為預制樁與灌注樁兩種。在這之中預制樁的使用更加普遍，施工更加快捷方便，而且成樁質量也較高，所以有更高的應用價值，也是在當前施工過程中最常見到的樁基。

結語

軟土地基的處理，是決定著水利工程施工質量的重要問題。為了真正保證地基的穩定性，必須要首先解決軟土地基問題，才能開展后續的施工。文中針對軟土地基的特點與處理技術要點進行了思考，后續施工可以此為借鑒去進行優化，進而確保地基的穩定性，自然能保證工程整體的安全。

參考文獻：

[1]邱成龍.軟土地基處理技術在水利工程中的應用[J].中國新技術新產品，2018（21）.

[2]祁愛芳，郭利，王科學.水利施工中軟土地基處理的方法分析[J].中國新技術新產品，2018（14）.

作者簡介：

李冬梅（1977.1--）女，山東省濟寧，專科學歷，山東省濟寧市梁濟運河工程養護服務中心。

（作者單位：濟寧市梁濟運河工程養護服務中心）