水利施工中软土地基处理技术研究

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1水利施工中软土地基的特点与危害

1.1土质分布不均。软土地基土层结构比较复杂，会有多种成分的土壤混杂，按照土层深度排布，各层之间会有明显的性能差异，土质密度并不均匀，不同土质的承载性有差异，会对地基构造产生不同的影响，如果在施工前未对软土地基加以处理，会导致基础工程的强度不达标，上部水利工程在施工后期会出现不规则塌陷，影响水利工程的质量和安全。1.2强度较低。水利工程对于水利的使用年限以及质量都有很高的要求，但是由于软土地基自身组成成分特性的限制，含水量较高且结构松软，因而软土地基强度比较低，早期沉降可能不明显，如果出现外力干扰或者在上部荷载的长期持续施压过程中，在地基所承受的压力不断变化的情况下会表现出较高的压缩性，稳定性变差，易发生形变，出现裂缝以及坍塌等事故，特别是在地震等自然灾害期间，安全隐患加大，严重影响水利工程的使用。1.3透水性差。水利工程的软土地基本身含有淤泥成分，因而含水量较高，还具有一定的黏性，这也导致其透水性非常差，表层水无法向下渗透，地基积水严重，直接影响到软土地基的稳固性和安全性，而且上部水利工程设施与雨水长期接触易受到侵蚀损坏，水利工程的使用性能和寿命降低，因此在进行软土地基处理时需要投入大量的人力和物力来做好排水工作，使得施工时间和成本都有一定的增加。1.4沉降频率高。水利工程建设周期较长，而软土地基又具有较强的压缩性，部分软土地基在建设之后也一直处于不明显的沉降状态中，此外本身软土地基的强度就较低，土壤承载力有限，随着工程推进，在软土地基上部荷载、外部荷载的共同作用之下，软土地基承受压力不断地增加，将无法承受水利工程建筑结构的自重，沉降速度也会越来越快，当沉降值超出工程安全标准就会出现倾斜、失稳以及坍塌等问题，从而严重影响水利工程的建设质量以及进度，威胁水利工程建筑结构的稳定性。

2水利施工中软土地基处理技术的应用要点

2.1明确地基处理要求。2.1.1质量要求。水利工程作为国家非常重视的民生工程，在政府有关部门的严格监管下执行着很高的工程建设标准和要求，而软土地基处理一直是水利工程建设的重要环节，因此其技术标准和要求也有所提高，需要高度重视软土地基的处理技术，结合多方面因素对软土地基进行科学的处理，以确保软土地基的施工质量，避免给后续水利工程建设埋下质量和安全隐患。2.1.2工期要求。软土地基处理作为基础工程施工中的重要一步，对完整施工计划的落实有着很大的影响，对整个工程预期具有决定性的作用，因此首先要制定合理的施工方案，在人员和物资上进行合理搭配，确保地基处理技术方案的顺利落实，与施工时间和工期计要求一致，其次要严格遵循各项建设环节的规定和要求，减少对水利工程建设质量的不良影响，避免因质量等问题造成的返修而延长工期，尽量保持施工进度计划与实际施工进度的一致性。2.2科学选择处理技术。首先要获得全面可靠的施工参考数据，对需要改善的位置进行实地的勘测和工程信息收集，了解地质、水文、环境特点，掌握地形地貌和各种处理技术的实施条件和限制因素，根据考察得到的数据和信息分析当前最适合处理此类软土地基的技术，模拟软土地基处理效果，评估施工方案的可行性，进而调整各项施工参数，按照具体规范要求编制科学、可行的施工处理方案，备齐地基处理技术方案执行所需的各项物质条件，促进处理工作的有序开展。此外还要做好对施工现场的环境评估，注意分析和预判可能存在的风险因素，对可能影响地基处理效果的各不利因素进行防控，保证在处理过程中不会出现意外情况，即便出现问题也能在第一时间处理并解决，保证水利工程在工期内高质量完工。2.3严格管控地基处理过程。首先要根据水利工程类型确定质量标准要求，小型水库与国家级的大型水坝建设所执行的验收体系有一定的区别，因此要按照质量标准要求、性能用途、施工技术建立完善的质量管理体制，并认真按照管理章程加强对工程造价、工程质量、作业效率的有效控制，确保软土地基处理效果符合水利工程的施工标准。其次要加强对重点内容的监管，要随时监测施工过程中各项数据变化，通过数据比对了解工程实况，排除施工隐患，合理控制软土地基边坡的稳定性和剩余沉降等，避免因为软土地基处理不当或不及时造成的水利变形问题。

3水利施工中软土地基处理技术介绍

3.1排水固结法。水利工程出现沉降的频率很高，而此种技术可以改善软土地基稳定性不足问题，缓解地基的快速沉降，对于含水量较大的软土地基应用此种方法可以取得非常明显的效果。该技术的关键在于排水系统和加压系统，鉴于加压方式的多样性又可分为真空预压法和超载预压法、降水预压法等，但都是根据软土地基的透水性差原理来实现对软土地基的排水。第一种加压方式较为常见，通过在软土地基表层铺上一层砂垫层，并埋设排水管道，用封闭薄膜使其与大气隔绝，再利用真空抽气装置形成真空地带，进而提升地基承载性能；第二种方式处理软土地基时的效果显著，但超载预压阀值不好控制；第三种方法与真空预压的薄膜覆盖相似，还要在软黏土上设置砂井、塑料排水，具体要根据工程实际情况和处理要求、经济性等原则综合考虑。3.2化学固结。该法的施工投入更多，但处理效果更为突出，一般在其他简便经济性的处理方案没有取得理想的效果后会使用这一方法进行完善，尤其在新型材料不断出现并使用的情况下，将其用于填充改造软土地基，可以明显加强地基稳定性。具体有高压喷浆法、深层搅拌法、灌浆法等，都是通过使用针对性强的化学材料进行软土硬化处理，深层搅拌法是将固化剂融入原土地基中，高压喷射注浆法的原理和灌浆法比较相同分别通过高压气流和气压、液压将浆液注入裂缝中填充，以提升软土地基的承载能力和硬度，明显减少软土地基沉降问题，确保水利施工工程的整体质量。3.3灌浆处理法。这一方式应用最为普遍，根据灌浆方式可分为渗入型注浆、劈裂灌浆、硅化注浆法、水泥搅拌法，渗入型注浆法比较适合缝隙较多的软土地基，能保证原有的结构不受破坏，劈裂灌浆很难在受力之后保证原来的结构，灌浆范围需扩大，硅化注浆法通过注入硅酸钠为主的混合溶液到地基底部结构凝固形成结石，提升软土地基的强度、密实性以及其实际的承载力，水泥搅拌法是当前水利工程中最常见的一种地基处理方式，以水泥泥浆作为主要的材料，对软土与固化成分进行搅拌，使水泥泥浆与软土生成反应，利用固化后的水泥排除软土层中的水分，对软土结构的使用性能进行改善，提高其稳定性和受压力，从而提升水利工程基础结构的耐久性、安全性。为了确保灌浆法处理效果良好，首先要做好前期勘察工作，并合理选择固化剂，调配好浆液，其次要选择恰当的注浆方式，严格控制灌浆压力和单次注浆量，确保填充均匀密实，突显固化能力，以达到对软土地基物理性质进行有效改善的目的。3.4换填处理法。换填法操作比较简单，技术性不强，处理成本也较低，往往适用于软土地层较为稀薄的情况，主要是利用综合强度较高的素土、砂石等材料来替换掉原软土地基中的表层中粉质粘土等，进而提升该地块的地基强度。其处理关键点在于换填材料的选择和填层的敷设处理，回填土要选择一些较强透水性、压密性的材料，考虑到施工成本，最好可以就地取材，用最为常见的沙土、灰土与水泥来更换。其次是分层压实施工质量管理，要控制好单次填料的厚度，选择合适的碾压机械进行压实，并及时检验压实度和平整度，根据要求做好地基的夯实处理，确保每一层换填压实质量合格，能够在地基上形成一个较好的持力层，以此来提升原区域地基结构的综合强度。最后为避免出现空隙性和冻胀土等隐患问题，要排除坑中积水、浮土等杂质，做好排水处理，防止软土地基冻伤。

4结语

总之，软土地基有其特殊性，带来的工程潜在风险不可小觑，因此软土地基处理是水利工程中必不可少的一步，这就要求相关部门要严肃对待软土地基加固的施工环节，特别是在现今水利工程的高速发展时期，为了保障水利施工建设项目质量，促进其良好发展，相关技术人员一定要加强对地基处理技术的研究，并努力提升自己的专业综合水平，选择科学合理的技术方案，实现对各种软土地基处理技术的灵活运用，从而切实高效解决施工问题，降低施工风险，使软土地基的加固满足水利工程建设的有关要求，有效提高水利工程基础结构的稳定性与安全性。

参考文献

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作者:陈华 徐彤 单位:南京明瑞建设集团有限公司