水利工程施工中軟土地基處理的方法探討

常瑞

安徽省淠史杭灌區管理總局設計院 安徽合肥 230071

在水利工程建設過程中，提高軟土地基施工能力是必要的，隨著技術的不斷發展與完善，如何提高軟土地基施工技術水平是確保水利工程建設質量的關鍵。基于此，本文結合工作經驗，深入對其進行具體討論。

1 軟土地基地質特點

軟土地基，是指土壤成分主要是由軟土組成的地基，因軟土地基具有水分含量大、孔隙較大、土質疏松、壓縮性高和抗剪強度低等特點，若在施工時軟土地基未適當處理，必定會造成地面變形，對水利工程整體質量產生巨大的影響，所以，對軟土地基處理技術作深入研究非常有必要。軟土地基主要特點概括如下：①不均勻性。②孔隙大。因軟土所含水分高，軟土的孔隙是一般土孔隙的1．3倍左右。③軟土地基的觸變性好，靈敏度強，其受到破壞后，很容易由當初的固態形狀變成稀釋的狀態。④透水性弱。在堅直層面來看，軟土的透水性微乎其微，不利于排水固結施工。⑤沉降速度快。⑥壓縮性非常高。建設在地基上的建筑沉降大小，隨著地基所受壓力的變化而變化，壓縮系數數值越大，沉降越明顯。當軟土地基所受壓力達到或超過壓力點0．1MP時，軟土地基就會出現沉降或突然塌陷，影響工程施工[1]。

2 水利工程施工中軟土地基處理方法

2.1 強夯法

強夯法應用范圍非常廣泛，不僅適用于水利工程項目，也適用于公路及鐵路的路基，還可以用于工業、民用建筑項目。由于這種處理方法特別簡單、加固效果好、應用成本較低，被廣泛應用于各類工程項目。方法：使用10-40t重錘，對地面進行不斷沖擊，使地面下降10-40cm。第1次夯實完成后，要整理并平坦施工場合，施工前可以測量夯前錘頂高程，起重機就位，將夯錘放回原位，預先設計一定高度，將夯實錘吊上去，打開脫鉤設備；先放下夯錘，再放下吊鉤，測量一下錘頂高度；如果發現被夯實坑底處出現不均勻現象（如歪斜等），及時整平坑底。但必須指出的是，含水量＞60%、粒徑＞0．005mm的黏粒等占1/3以上的地基不適用此種處理技術。

2.2 換填法

在進行軟土地基的處理過程中，換填法的運用原理就是對基礎地面之下的軟弱土層進行挖除，之后利用工程材料對其進行分層填充，通過機械方式或人工方式對其進行壓實，以此保證土層的密實度，使其成為一種符合工程建設要求的人工地基。在采用換填法進行軟土地基的處理過程中，需要做好墊層設計工作，避免出現墊層材料側向擠出的情況[2]。

2.3 化學固結法

化學固結法也是一種常見的軟土地基處理技術，其類型較為多樣，主要包括灌漿法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法三種。三種方法的基本特點如下：灌漿法的作業機理為氣壓、液壓、電化學等原理，旨在從軟土地基的力學結構方面強化地基的穩定程度，對于軟土地基中存在的裂縫及空隙注入可以固化的漿液；深層攪拌法則與深層水泥攪拌樁施工技術類似，以攪拌的方式使得軟土與相關的固化劑混合，有效提高軟土地基的強度與固化程度；高壓噴射注漿則是對于灌漿法的有效優化，利用高壓設備提高固化劑注漿的效率。

2.4 樁基法

樁基法應用在軟土范圍較廣，并且無法進行大面積、大范圍清理的區域。在實際應用過程中，所采取的樁基也產生了明顯的變化，由之前的木樁、砂石樁，已逐漸進化為現在的鋼筋混凝土預制樁，主要的工藝流程為：通過人為的方式，利用機械將軟土地基進行打孔，之后向其中灌入已經調配好的混凝土材料，在混凝土凝固過程中會放熱，此時會與周邊物質形成化學反應，改善原有的地基承載效果。這種方法的施工成本較小，施工難度相對較低，在應用時只需要簡單的培訓就可以完成，所以，多數水利建設團隊都會采取這種方法。

2.5 旋噴法

旋噴法應用范圍較小，主要適用于軟黏土、沖填土等的加固，其他軟土地基并不適合。因此，軟土地基處理前要進行細致的分析，充分討論后再決定處理方法。旋噴法主要利用旋噴機形成旋噴樁，以此提高軟土地基的承載力。方法：將帶有特殊噴嘴的注漿管放置于預先設定深度的土層中，噴嘴通過旋轉和提升，使噴出的水泥漿液和土體凝固硬化成樁，樁強度越高，壓縮性越低。該方法還適用于地面防滲工作，如噴射成連續墻或聯鎖樁施工[3]。

2.6 深層水泥攪拌樁法

當軟土基中出現淤泥土或粉土時，適用深層水泥攪拌樁施工技術。其主要原理是把水泥當固化劑，把水泥與軟土用攪拌機進行攪拌，通過理化反應形成高強度、高穩定的復合地基。可有效增強軟土的硬度，達到工程預設效果。施工時，應注意確保管道暢通，水泥攪拌樁體的垂直度要保持好。

3 軟土地基處理技術的注意事項

一是水利工程施工階段，首先需要根據所獲得的數據，利用科學的方式進行比對，在有準確數據比對的前提下，選擇最佳處理技術。對比數據的篩選與獲取都至關重要，一定要嚴格按照實際進行數據采集，才能為后續的技術選擇提供重要的數據保障；二是在選擇好相應的處理技術以后，對于軟土地基的處理過程要十分明確，首先，考慮軟土地基的承載力；其次，利用給出的方法，分析可能存在的影響因素，通過數據比對的方式，將所有的外界因素排除。其中，需要注意的是軟土地基的水平剪切力和土壤熱化數據；三是水利工程施工階段所采取的軟土地基處理技術，要事先做好季節的掌控，根據不同的攪拌樁要求，合理控制深度，避免因季節因素而造成無法完成施工問題。

4 結語

綜上，水利工程的質量建設是施工過程中的核心，由于其地基以危害性較大的軟土地基為主，因此在施工過程中必須對于軟土地基的處理技術進行重點突破。施工單位應當始終堅持質量第一的原則，把握軟土地基的基本特點，依照技術規范及現場施工過程中的實際，選擇更加合理的軟土地基處理技術，保障水利工程的穩定質量，為其充分發揮社會性職能打下基礎。