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水利工程施工中软土地基处理技术分析

张广 王斐
摘 要： 在水利工程中，地基基础施工直接影响着工程上部结构的稳定性和安全性，因此受到施工单位的重视。软土地基中含水量较高，呈软塑性状，地基承载力严重不足，且具有较大的空隙，受压后容易产生变形情况。在水利工程中，加强软土地基处理不仅能够使工程地基的稳定性得到增强，而且能够使水利工程施工后的不均匀塌陷大幅减少，使整体工程施工质量得到显著提升。本文简要介绍了软土地基的危害，重点分析了水利工程中软土地基处理技术，以期能为有关方面的需要提供借鉴和参考。
关键词： 水利施工；软土地基；处理技术
近年来，我国水利工程得到突飞猛进的发展，人们对施工质量和安全性能越来越重视，这就要求施工单位不断优化施工工艺，严格控制水利结构基础施工质量，对水利工程中出现的软土地基进行加固治理，使地基的承载力得到改善，地基强度进一步提升，从而保障地基基础的稳定性。
一、软土地基的概述
在水利工程的施工中，软土地质通常是指较为松软、强度低的土层，有机物的含量比较多，含水量也比较高，松软的土质使得存在较大的缝隙。但是也正是由于这些原因，导致软土层的受压能力不强，并且易变形。虽然软土层有着自身的优点，但是在水利工程的施工中，软土却是百害而无一利的。如果在水利工程的施工中遇到了软土层，对于施工来说会有巨大的影响，对工程的整体进度也会带来影响。而软土层虽然含水量比较多，但是缝隙也比较大，在阳光下很容易丢失水分，土质会更加的脆弱。如果水利工程中存在了软土地基，会影响整个工程的质量。
二、软土地基的危害
研究表明，软土地基的主要危害是在承受上部水利较大的荷载作用下，地基表现出不均匀的沉降现象。若局部地基含水量较大，可能出现塌陷危害，这就严重影响水利结构的稳定性。然而软土地基沉陷的主要影响因素是软基中含有较高浓度的易溶盐，而含盐量高后则会增加土颗粒之间敏感性，导致地基在受到水利结构传递下来的荷载时出现不均匀沉降问题；或是软土土质中含有浓度较高的难溶解盐，造成地基出现沉陷滞后问题。
三、水利工程中软土地基处理技术的应用
在水利工程中，需要根据具体的条件和情况来选择合适的方法处理软土地基，假如施工时没有恰当的对其进行处理，就会导致地基不稳定现象出现。所以，不断提升软土地基处理技术具有极其重要的意义。
1、换填处理技术
施工人员将基础底面下一定范围内的土层挖去，将所需要的施工材料分层进行填充，同时借助机械或者人工将填充物分层压实，从而满足密实度要求。在对地基进行处理时，可以通过换填技术进行施工，施工时需要对垫层的厚度与宽度设计高度重视，同时选择合适的垫层材料。其中，在对垫层宽度进行设计时，是根据应力扩散角进行的，确保垫层稍微超出基础底面边缘，不过侧向挤出情况不会出现在垫层材料中。同时还要保证垫层厚度比基底宽度大0.25%。例如，排水砂垫层法主要是将一层砂层铺设在路堤底部，其原理主要是在填土时，不断增加的填土量导致土层荷载持续增加，软土地基排水在砂层铺设并固结以后会促进渗出的水排出。砂垫层不但能够使排水更加通畅，同时还能够使沉降量大幅减少，防止冻胀现象的出现。为了使渗水性进一步提高，施工人员在材质的选择上需要严格把关，将垫砂层的厚度控制大于60厘米且小于90厘米的范围内，同时将一层粘性土铺设在垫砂层上，确保地基上不会有渗出的水存在。与此同时，施工人员需要将排水沟修筑在路基两侧，确保砂垫层渗出的水沿着水沟排出。
2、排水固结法
排水固结法在处理水利工程软土地基时，是一种非常重要的方法，其主要是由排水和加压组成，根据加压方式的不同可以将其分为堆载预压法、真空预压法等。同时在进行排水固结的时候，利用建筑物自身的重量对加压进行管理，或者在施工之前采用加载预压对施工现场进行加压预压处理，这样就可以促使土体空隙变小，从而达到固结的效果。此外，因为排水系统可以对透水性进行很好的利用，这样在地基中进行排水装置设置的时候，应该采用排水装置进行集中排水。
3、添加剂技术
在对软土地基进行处理时，能够利用添加剂技术将水泥、生石灰等材料添加在土层中，通过对土壤成分的改变进而使土壤结构得到改变。添加剂技术可以使软土地基的凝固性的得到增强，使其坚固性明显提升，使其稳定性不断增加。不过在添加剂技术使用过程中，施工人员需要对添加剂的用量全面掌控，同时根据土壤的情况及时调节添加剂的比例，从而确保土壤内水分的平衡。
4、高压喷射注浆法
将具有两种特性的浆液按照合理的配合比例进行融合；随后利用泵将配合混合好的浆液倒入到软土地基的土层中，或者将其倒入到建筑物与地基之间的缝隙中，这样就可以在土层中将浆液扩散开来，也能将其渗透进去 ；最后确保地基硬化，从而就可以加固地基，也能起到防水目的。采用这种方法的步骤是：开展钻孔工作；做好插管；进行高喷施工和冲洗，这样不仅可以起到粘结凝固的作用，还可以确保土质填充饱满等。此外，这种方法是继换土层法、夯实法等处理技术的创新。
5、预压技术
施工人员预先将一定的静荷载施加在拟建构造物的地基上，在将地基土压密以后将荷载卸除。预压技术能够使软土地基的承载力在一定程度上得到提高，确保构造物在建成后出现较少的沉降量。在预压过程中，施工人员需要施压给软土地基，确保沉降工作顺利完成，从而使地基强度不断增加。另外，在预压技术中，真空预压技术算是其中一种，该项技术的预压载荷为大气压，在对地基土进行抽气时，会使真空度在软土中形成，随后抽出土壤中的部分水，确保地基土固结加固。堆载预压也是较为常用的一种预压方式，施工人员需要先将一定量的水、砂、石等重物堆放在地基上，使地基基本固结，随后进行下一级载荷的施压，从而使荷载与设计要求相符合，防止地基压坏情况出现在堆载过程中。
6、加筋土技术
在对水利工程中软度地基进行处理时，能够将具有较强抗拉能力的拉筋埋置在软土地基层中，使加筋材料和软土借助土颗粒位移、拉筋产生的摩擦力形成整体，从而使软土地基的稳定性显著增强，减少整体变形。
四、水利工程中软土地基处理的质量控制
1、深层搅拌桩的处理。在水利施工中，处理软土地基应避免在冬季等恶劣的环境下进行，主要原因在于深层搅拌桩处理需要在软土地处理工作过程中进行，气候因素会严重影响到深层搅拌桩的处理，因此施工人员在对深层搅拌桩进行处理的过程中，需要对环境因素着重考虑。
2、重视试验数据。在进行水利施工时，需要与土地基底的试验数据有效结合进行软土地基处理，试验数据的科学应用能够使软土地地基处理的有效性显著提高，能够防止质量问题在水利设施应用过程中出现，从而避免出现各种不利因素。
3、做好实地勘察工作。施工人员在对软土地基处理以前，要前往施工现场对其进行勘察，勘察工作包括有施工地形地貌的考察，水利的勘察，水文地质的调查以及水利工程的测量。施工人员需要科学分析相关资料，在对处理方案进行制定时要结合考察结果完成。
4、考量软土地基的承载能力。在对软土地基进行处理的过程中，施工人员需要详细分析影响因素，其中包括有水平剪切力、土壤热化等几种。在分析以后制定合理的处理方案。
五、結束语
综上所述，在现代水利基础施工中，由于地基稳定性对水利工程安全性占很大作用，但常发现基础土质呈软土地基，影响工程的正常进行。很多处理技术都能够很好的处理水利工程中软土地基，但处理的目的均是对软土地基图层性质的改变和完善，从而使地基的稳定性得到提高。所以，需要根据软土地基的土质对施工方案进行确定，从而确保获得较好的经济和社会效益。■
参考文献
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[2]柴克庆；戚英.公路软土地基处理技术研究[J]；科技致富向导；2010（29）.
[3]李援华；软土地基处理施工技术[J]；山西建筑；2009（34）.

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