軟土地基基礎上水利施工處理方法分析

徐芹

【摘要】由于自然條件的因素，一年中的降水量并不均勻，為了保證人們的正常用水，水利工程起到了至關重要的作用。水利工程中比較具有代表性的就是水庫，水庫的建立可以將淡水儲存起來，以便于農業和城市用水，還能夠有效的控制洪水，改善生態環境。水利工程的好處是顯而易見的，但是由于水利工程施工地點的特殊性，周圍的土壤都是比較松軟的軟土地基，技術人員要根據實際施工地點的土壤情況，采取合適的施工技術，保證水利工程的順利進行。

【關鍵詞】軟土地基;水利施工;處理方法

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

水利工程作為一項基本工程給人們的生活帶來了很多的便利，通過建立水庫儲存淡水，通過水閘控制水流，建立堤防防洪減災。軟土地基是水利工程中最常見的問題之一，軟土中的空隙相對比較大，含水量高，壓縮性強，承載力不夠，如果在軟土地基上直接施工會容易發生很嚴重的安全事故。在施工前，技術人員要進行實地考察，充分了解當地的地質情況并進行相應的改進，保證施工質量。本文主要介紹了軟土地基的危害，提出了水利施工前的改進措施，希望對相關的工作人員有所幫助。

1、軟土地基的特點

軟土地基的特點是強度低，含水量高，壓縮性較高，在土壤中含有一定的有機物質。軟土地基的孔隙較大，容重較小，而且土壤中的微生物、腐植質比較多，不僅壓縮性高而且在長時間內不容易達到穩定的狀態。軟土地基的抗剪強度比較低，因此在實際施工中要在現場進行原位試驗。軟土地基的觸變性是地基加固時需要重點注意的問題，在沒有觸碰錢軟土地基的表現是堅硬的，具有一定的強度，但是一旦遭到破壞強度就會急劇下降，甚至變成稀釋狀態，影響水利工程的施工。技術人員在對其進行改造時，務必充分了解土壤的特點，選擇合適的加固方法，才能保證水利工程的順利進行。

2、軟土地基施工的常見問題

軟土地基的危害主要是造成路基失穩，影響建筑物的使用性能，但是造成路基失穩的情況有所不同，針對每種情況所采用的措施也不同。

第一種情況是施工現場勘察不仔細，在水利施工前，技術人員要對施工位置的地質條件做詳細的調查了解，在調查過程中由于一些特殊的原因導致軟土地基沒有被發現，設計人員在設計方案時沒有將其進行特殊的處理。在實際施工時，一旦發現軟土地基，只能暫停施工，重新修改設計方案，造成施工成本增加。這種情況在施工中的案例并不少見，需要設計人員認真勘察施工現場的情況，避免造成不必要的損失。

第二種情況是軟土地基處理不當造成的路堤失穩，例如某橋的引道在施工過程中，發現是軟土地基，采取了相應的措施，但是在填土時，填到三分之一就出現了破壞的情況。技術人員決定重新開挖并分析損壞原因，發現主要問題是施工地點的地質資料不準確，施工時填土的速度過快，后面加的護道造成了排水通道阻塞，導致填土失敗。最后技術人員將邊溝挖深，將路堤底部的水排出，重新進行了修復。

第三種情況是施工過程中使用的堆積材料不符合要求，沒有按照現相關規定進行分層填筑，碾壓不當造成路堤失穩。例如某橋的引道在設計時采用袋裝砂結合砂墊層進行加固處理，但是由于資金的限制，一部分的路段沒有按照要求進行處理，結果在施工過程中發生了坍塌現象。技術人員通過對坍塌原因的研究發現，堆料的成分不符合施工要求，中間還含有大石塊，分層也不合理，造成了坍塌的事故的發生。

第四種情況硬殼層的處理方式不當造成道路失穩，硬殼層是軟土地基上的一層強度比較高的土層，并不是所有的軟土地基都存在硬殼層。技術人員通過研究發現，如果能夠充分的利用硬殼層的性質，采取相應的措施，也能夠保證地基的穩定性，甚至對硬殼層下面的軟土地基不需要采取任何措施。在施工人員，技術人員采用強硬的方式破壞了硬殼層，反而造成道路失穩的情況。

3、水利施工中軟土地基的改進方法

3.1 排水加固法

見圖1。

排水加固法適用于水分含量比較高的軟土地基中，能夠有效的緩解地基沉降的問題，提高軟土地基的穩定性。排水加固法主要是根據軟土地基排水性能較差的特性，利用加壓系統和排水系統對其進行加固。排水加固法又分為真空預壓法、超載預壓法和降水預壓法，其中最常用的是真空預壓法。

真空預壓法是將塑料薄膜將軟土地基封閉，設置排水帶，利用抽氣的方法將水排出，起到加固地基的作用。真空預壓法主要是利用薄膜的內外壓力差，使氣泡排出，增加土的滲透性。超載預壓法是利用增加軟土地基的承載力，使地基沉降，再將荷載撤去，繼續進行施工，超載預壓法的效果雖然很好，但是不容易控制超載預壓閥。降水預壓法是降低地下水位，從而起到加固軟土地基的作用。降水預壓法和真空預壓法的原理和操作的比較相似，技術人員需要根據實際情況選擇合適的加固方法。

工程案例：某水利工程的堤壩位置屬于軟土地基，堤壩與水的交界位置更加嚴重，如果不做合適的處理，在后期的使用過程中會大大的降低堤壩的作用，而且存在安全隱患，技術人員現場的情況進行勘測后，決定采用真空預壓法對其進行加固。加固前施工人員對現場進行了整理，保證施工位置和周邊位置的平整，確保覆膜工作的質量，然后確定防線位置，不能出現偏差，避免留下隱患。前期準備工作完成后，開始安裝真空抽水設備，安裝真空抽水時要注意設備的連接要嚴格按照正規程序進行，在真空泵和水氣分離設備之間選擇使用膠管連接。密封膜鋪設完成后進行操作階段，逐漸提升壓力加速排水，隨著壓力的不斷增加排水量不斷減少，加固的程度也不斷增強。在完成加固后，技術人員要對其進行檢查，符合相關要求后對設備進行卸載。

3.2 化學加固法

化學加固法是利用化學材料的性質，采取不同的方法，將其與軟土地基相融合，使其達到加固的效果。隨著技術的不斷發展，化學材料也在不斷的更新，性能也逐漸增強，因此在其他加固方式效果不好或者無法實施的情況下技術人員就會選擇化學加固法。化學加固法的具體應用還分高壓噴漿法、深層攪拌法、灌漿法等，它們的共同點都是利用氣壓和氣流將化學漿液和固化劑灌入軟土地基中，起到提升軟土地基承載力的作用。

實際案例：新疆某地區建立了水電站，在建立過程中發現其地下水位很高，周圍屬于軟土地基，承載力不夠，只能通過深層攪拌法進行化學加固來提高其承載力。施工前技術人員要先確定管線的位置和高度，然后進行場地清理，并按照設計圖紙放線。最重要的施工準備工作是水泥的配比，技術人員要嚴格將水泥、水、土、外加化學劑按照嚴格的比例進行配制，對配制的原料進行試驗，試驗結果符合要求才能進行施工。最后將水泥漿灌入軟土地基中并進行不斷的攪拌，攪拌的次數盡量多一些，能夠保證水泥的強度。在施工完成后，技術人員要對樁體的強度和質量進行檢測，保證其符合施工要求。

3.3 換填處理法

換填處理法是成本最低，技術和操作相對比較簡單的方法，一般適合軟土層較少的情況下，將強度較高的素土和砂石等材料替換掉原來的軟土層，進而提升地基的強度。對于換填處理法的應用最主要的是換填材料的選擇和敷設的技術，在換填土的選擇上要選擇透水性強、壓密性強的材料，可以根據施工地點的實際情況進行材料選擇，既能夠滿足施工要求又節約了成本。在碾壓機進行壓實施工時，技術人員要及時檢查平整度和壓實度，保證其承載力。換填處理時要注意地基中的水要都排出，避免出現地基凍傷的情況，給施工留下隱患。

實際案例：某地水利工程施工過程中，發現邊緣有一處淺層軟土地基需要處理，根據地質雷達的實際勘測，發現其符合換填處理法的要求。技術人員在對情況充分了解后，開始準備施工所需要的材料，根據現場的實際情況，采用了粉質黏土、中粗砂、碎石、消石灰作為原材料進行配比試驗，試驗完成后根據相應的比例進行配制。首先技術人員做好放線的測量，然后將基坑挖開，將準備擺好的材料進行換填。換填完成后開始墊層，墊層一定要注意堅持分層鋪設的原則，保證施工的規范性。換填施工完成后要對地基進行檢測，仔細觀察沉降情況，保證施工質量。

3.4 強夯法

見圖2。

強夯法的施工條件是土壤的空隙較大或含水量較多，技術人員要根據土壤的實際情況進行分析，檢測土壤的各項數據指標是否符合強夯法的要求。強夯法是利用大型設備對軟土地基進行敲打，將其夯實。強夯法是利用土壤在受到大力的情況下空隙會不斷減小的原理，使土壤中間形成裂縫排出土壤中的水，降低地基中水的含量，使土壤固結。

強夯法在施工過程中首先要注意設備的檢查與記錄，保證設備的使用性能。在施工前要檢查夯錘的重量，對其落地的距離進行標記，施工過程中要安排專門的人員進行記錄，仔細與設計方案中的參數進行對比，一旦發現問題要及時處理。夯擊完成后，要進行復線，仔細檢查是否存在遺漏的地方，技術人員要對地基的強度進行檢測，檢測數據符合承載力的要求，軟土地基的加固就成功了。

結語：

隨著社會的不斷發展，水利工程的規模也越來越大，需要開發的地點也越來越艱難，需要克服的困難也越來越多。水利工程建設的基礎就是地基，軟土地基如果處理不當，給水利工程帶來的危害是非常大的，技術人員要將理論知識和實際問題相結合，有效的解決軟土地基的問題。在處理軟土地基時要注意生產安全制度和檢查，結合相應的安全制度不定期的對施工進行檢查，保證水利工程的質量。施工過程中所使用的設備都需要按照要求進行檢查與維護，注意施工中的消防安全，為水利工程的發展提供安全保障。

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