水利施工中軟土地基處理技術的探討

劉麗

（遼寧恒泰水利工程有限公司，遼寧 沈陽 110000）

引言：水利工程項目通常的建設位置在河流等濕度較高的區域，因此軟土地基便是較為明顯的項目實施特征。由于軟土地基的承載能力較低，同時水含量較高，因此會存在孔隙，如果使用的技術不合理，便會導致地面發生變形情況，大幅降低項目的安全性。因此在實施水利項目時，可側重使用加固處理相關技術，從而為后續興建水利工程奠定堅實的基礎。

一、軟土地基概述

所謂的軟土地基是指土壤中的水含量較高、存在的孔隙較大，且壓縮特征較為明顯，其自身的承載能力較低的地基土壤。該類型的土壤含有大量的淤泥，同時具有少量的腐殖物質。當前，為了全面提升人類的生存條件和質量，水利工程項目的數量也越來越多。在具體實施水利項目時，會經常遇到軟土地基的問題。該類地基會對工程實施質量和安全性產生較為直接的負面影響，因此選擇適合的地基處理方式，保證工程達到預期的質量和效果便顯得尤為重要。軟土地基的性質較為特殊，因此對施工的技術水平也提出了更高的要求。由于不同施工項目的水利條件及具體實施的復雜性均存在一定的差異，這也為處理軟土地基形成了更大的難度。在具體選擇處理措施時，技術人員先針對軟土的特點進行深入的調查和研究，細致總結施工現象的各類條件，以此為參考制定相應的施工計劃，使用科學的施工方式完成理想的軟土地基處理效果。對軟土的有效處理不但能夠有效保證水利項目的最終實施質量，同時還能提升施工人員的安全系數。技術人員應提前對施工過程中可能產生的各類問題進行全面的預估，并制定相應的處理方案，以此在保障工程安全實施的前提下提升項目的經濟價值。

二、水利施工中軟土地基的特點與危害

（一）透水性差

對于水利工程來說，其建設區域當中的軟土地基包含了淤泥，所以有著極高的含水量以及黏性，這就會使得軟土地基的透水性極差，表層水不能有效向內滲透，最終導致了地基有著大量的積水，對于地基的穩固性以及安全性造成極為嚴重的影響，同時水利工程設施隨著雨水的不斷沖刷也會受到一定的侵蝕，影響到水利工程的壽命以及功能性，所以在進行軟土地基處理的過程中，必須要注重排水措施，這就會讓施工時間以及成本受到影響。

（二）孔隙較大

軟土地基的另一個顯著特征為孔隙大。孔隙產生的主要原因為軟土地基中的水含量較高，因此構成軟土地基的顆粒間，會由于水分而產生一定的膠結，這也為軟土地基的壓實性能形成了較大的阻礙。軟土地基會因為自身濕度過大而降低壓實能力，且在顆粒間還會形成較大的孔隙。該特征會導致在具體實施水利項目時，應用軟土地基處理技術需要投入更多的人力，通過長時間的壓實處理才可使用，但這個過程也會由于軟土地基的觸變性特征而出現沉降現象。因此在實施水利項目建設時，應用軟土地基處理技術要充分考慮其孔隙方面的特征，以此保證工程實施不會受到孔隙特征的較大程度制約。

（三）強度較低

水利工程對于水利的使用年限以及質量都有很高的要求,但是由于軟土地基自身組成成分特性的限制,含水量較高且結構松軟,因而軟土地基強度比較低,早期沉降可能不明顯,如果出現外力干擾或者在上部荷載的長期持續施壓過程中,在地基所承受的壓力不斷變化的情況下會表現出較高的壓縮性,穩定性變差,易發生形變,出現裂縫以及坍塌等事故,特別是在地震等自然災害期間,安全隱患加大,嚴重影響水利工程的使用。

三、水利施工中軟土地基處理技術

（一）換填法

在進行水利工程軟土地基處理的過程中，換填法是應用較為普遍的，也是十分有成效的方法，這種方式能夠針對軟基厚度較小的地基來應用，把承載能力不夠的土層替換成強度達標的土層或者是材料，以此來提升地基的強度。具體施工方式為：首先挖開軟土地基層，將其中的軟土土質全部清理干凈，然后通過質量符合標準的材料進行更換，在這當中一定要通過專業挖掘設備的幫助，通常情況下必須要將深度控制到2 米范圍之內。其次需要將材料進行逐層替換，在替換全部完成以后才可以進行壓實工作，最后需要對新的地基進行整體檢測，主要是檢測其強度與緊實度能否達到要求。在應用換填法的過程中需要注意的是，必須要對施工作業的范圍以及深度進行嚴格控制，以此來保證整體的施工效果。

（二）水泥土攪拌樁

實施水泥土加固，便是在加固的過程中發生的物理和化學反應，其與混凝土的硬化原理還具有一定的區別。混凝土硬化是水泥與填充物質所產生的水化和水解，其發生凝結的速度較快。而水泥加固土中的水泥量不高，最多可為加固土的1/5，水泥產生的水解等化學反應也在活性介質內完成，其強度提升的速度較混凝土更低。當前工程所使用的攪拌樁布樁方式可為格構式和柱狀形式。以前者為例，通常應用于軟土地基和粉砂中能夠產生更為理想的效果。軟土地基發生沉降的原因主要為側向出現變形的情況，通過研究結果可知，在軟土地基中使用懸浮的攪拌樁，便可有效對軟土的側向進行控制，從而降低發生沉降的機率。格構式布樁方式能夠深入到軟土層，將所有的軟土均控制在基底之內。實際實施項目工程時，還應同時考慮到攪拌樁與其他的管樁綜合使用所產生的技術問題，水利物的地基反力差別過大，在同一工程內便需使用多個地基的處理策略。為切實縮小不同水利物連接點的沉降差異，技術人員應側重對技術進行優化使用。在地基應力較小的條件下，可不設置攪拌樁的褥墊層，在選擇具體的土沉降參數時，需結合工程的實際需求，從總體層面了解掌握攪拌樁的質量情況，使用多種檢測技術對其進行科學的檢測。

（三）排水固結法

水利工程出現沉降的問題是比較普遍的，而通過排水固結法能夠有效地改善軟土地基穩定性不夠的情況，以此來緩解地基的沉降現象，該項技術主要是針對含水量過大的軟土地基，并且可以發揮十分顯著的效果。該項技術的重點就是排水系統以及加壓系統，因為加壓方式較為豐富，可以把加壓方式分成真空預壓法和超載預壓法、降水預壓法等,只不過這些方式都是以軟土地基透水性差的基礎來進行排水工作的。真空預壓法是應用最為普遍的，該項方式利用在軟土地基的表層鋪一層砂墊層，同時在其中埋設排水管道，再利用封閉薄膜讓地基和大氣隔絕，最后通過真空抽氣裝置來構建出一個真空地帶，以此來提高地基的承載性能。超載預壓法對于軟土地基的處理效果更加明顯，只不過對于超載預壓閥值控制起來較為困難。降水預壓法與真空預壓法的薄膜覆蓋類似，同時還需要在軟土當中設置沙井、塑料排水等，在實際應用的過程中必須要結合實際情況進行綜合考慮。

（四）預壓處理法

在水利工程施工中軟土地基處理時，預壓處理法也屬于常見的處理技術，在實際應用中，該處理技術的主要應用原理在于，借助重物自身壓力對軟土地基表層進行靜載荷的施加，在靜載荷作用下，軟土地基之間的縫隙也會不斷被壓實，這也在很大程度上提高了地層結構的綜合性能。目前在水利工程施工過程中，經常使用到的預壓處理法包括堆載預壓法和真空預壓法兩種類型，以前者為例，其作用原理是利用現場的一些材料，如水泥材料、砂石材料、石板材料等，將其平整的堆放在軟土地基結構表面，靜待一段時間后，結構表面會在重物自重下開始沉降，同時會將土層中的水分和空氣擠壓出來，以此起到提升軟土地基綜合強度的作用。

結束語：綜上所述，隨著我國經濟水平的不斷提升以及水利工程建設的發展，軟土地基已經成為了水利工程建設當中亟需解決的問題。地基與水利工程設施的安全有著密切聯系，所以在實際處理過程中因地制宜，結合實際情況來選擇最為合適的軟土地基處理技術，以此來保證軟土地基強度以及穩定程度符合工程需求。