水利工程施工中软土地基处理技术

水利工程施工中软土地基处理技术

万银

四川凯运工程勘测设计有限公司，四川 成都 610000

摘要：水利施工涉及到多种技术手段的应用，其中与工程总体品质息息相关的一个技术就是软土地基处理技术。水利工程中，利用这一技术进行地基处理的原因是软土地基常常具有不稳定性和不均匀性、承载能力低、沉降大等问题，易造成质量安全事故等一系列不良问题，严重时给社会也会带来极大的危害和较严重的负面影响。而通过采用软土地基处理技术，可以加固软土地基，提高其稳定性和承载能力，巩固水利施工基础的同时，保证水利工程的安全稳定运行。

关键词：水利项目建设；软土地基；处理技术应用

引言

水利施工中，软土地基处理技术能实现以下效果：提高地基的承载力，通过加固软土地基，提高地基的承载力，使其能够承受水利工程的负荷，防止地基沉降和破坏；减小沉降量，通过采用土体改良等措施，可以减小软土地基的沉降量，确保工程的稳定性和安全性；控制土体液化现象，软土地基在地震等荷载作用下容易发生液化，采用软土地基处理技术可以有效控制液化现象，减少地震对工程的影响。正因如此，现代水利施工中，开始愈发关注软基处理技术及其具体应用。

一、软土地基的特点和危害

（一）特征

首先，压缩性。软土地基具有较高的压缩性，容易发生沉降和沉陷。由于软土的颗粒结构松散，土体之间的空隙较大，所以在外部荷载的作用下容易组织。其次，抗剪强度低。软土地基的抗剪强度较低，土体的内摩擦角和剪切强度较小，容易发生剪切破坏。受到外力作用时，软土地基容易发生变形和滑动。另外，含水量高。软土地基的含水量较高，湿度较大。这会导致软土的稳定性变差，易于发生液化现象和溶蚀效应。最后，液塑性。软土地基的液塑性较好，具有较大的流动性和塑性变形的能力。在受到外力作用时，软土地基容易变形和流动。

（二）危害

软土地基带来的危害极大，具体可以从以下几个方面分析：第一，地基沉降和沉陷。软土地基容易发生沉降和沉陷现象，导致建筑物的不均匀沉降和倾斜，甚至发生坍塌。第二，不稳定性。由于软土地基的抗剪强度较低，容易受到外力作用产生滑动和变形，导致建筑物的不稳定和结构破坏[1]。第三，液化灾害。软土地基在遇到震动或振动时，容易发生液化现象，土体失去强度和稳定性，造成建筑物的沉降和倾斜，甚至倒塌。第四，破坏性地质灾害。软土地基容易受到地下水的侵蚀和溶蚀，形成洞穴和塌陷，给建筑物和地下工程带来安全隐患。

二、水利工程施工中软土地基处理技术应用

（一）水泥粉煤灰碎石桩技术

水利工程相对特殊，所以施工中遇到软土地基的情况较多，而这会极大程度制约工程的进度，也会影响施工质量、安全。目前来看，水利工程软基处理方面可用较多的技术，其中常用技术手段之一就是水泥粉煤灰碎石桩，该技术的原理是以一定比例为依据，充分混合水泥及粉煤灰、碎石等各种材料，之后借助各材料间物化作用的发挥，使高强度复合桩体结构逐步构建而成，从而借助该结构来促进软基稳定性、强度的提升。它属于典型的复合地基之一，构成部分主要有碎石桩及桩间土等，钻孔内、周围填设的粗颗粒材料有极佳的过滤性，利于软基排水速率的提升，也可以使软基强度有效提高。

（二）预应力管桩技术

该技术以张拉先后次序不同为依据，主要有两类之分：先张法、后张法。前者预制构件的制作，需要整合先张预应力工艺、离心成型法。而从现阶段我国软基处理情况来看，主要涉及到震动、静压、垂系、涉水等几种预应力管桩法，立足效果、成本等方面进行分析，应用相对广泛的为静压法。静压中，是以静力压桩机的应用为主，向软基内压入预应力管桩，这种方法在施工中不会产生较大的噪音，且最大静压力可达5500kN，能逐步向软基持力层中压入50-600m直径的预应力管桩。应用的方法主要是整合压桩机、配重综合重量，先利用夹子在预应力管桩两侧将管桩夹住，之后逐步的向软基中压入。

（三）填垫层施工技术

约2cm的浅层软基处理中，可应用的一个技术手段就是填垫层技术，而要想为软基处理效果提供保障，技术应用前要先将表面软土层去除，之后选择大强度和高稳定性的材料进行回填。该方面常选卵石或沙石来应用，原因是这两种材料的强度、密度较好，也有着较高的透水性，科学、合理的应用，可以促进软基承载力、强度的提升，也能够使地基不均匀沉降问题得到有效防控[2]。另外，上述材料也可以在冻胀土层、膨胀土层等的处理中应用，利于土层含水量过大所造成一系列影响的解决。需注意，更换完填垫层的情况下，应提前夯实地基，为地基持久力和承载力等提供保障。填压的全过程，若所选材料有较大空隙，要选择具有优良透水性的材料将排水处理工作做好，促进软基凝结速度的提升，使更严重冻胀问题的出现有效规避。

（四）深层水泥搅拌桩技术

水利项目通常都有较大的规模，此时在软基有巨大含水量且需要深度处理的情况下，常用的软基处理手段可能无法保障水利软基处理需求的满足。在科技进步的背景下，深层水泥搅拌桩技术水平开始大幅提升，也开始逐渐向软件处理方面的主流技术上发展。该技术原理是将水泥当成固化剂来应用，使其与软基相混合，而在水泥、软土互相作用且凝固的情况下，高强度的复合地基即可形成，这样就可以实现软基有效处理目的。但需要注意的是，该技术应用前要全方位的清理现场杂物、垃圾，要选择具有优良固化效果的水泥，并将机械设备检验方面的工作做好。施工中，应以有关规范、标准为依据，注意每一工序环节的严格把控，促进深层水泥搅拌桩的高效化施工。

（五）排水固结技术

水利工程软基通常都会有极大的含水量，该方面软基处理中需要用到的一个技术手段就是排水固结技术，以此使软基稳定性不够的问题得到优化、改善，确保软基过快沉降问题有效防控，为水利施工质量提供维护作用。排水固结技术的实际应用中，要提前将排水固节系统布置好，该系统的构成部分主要包含加压、排水两个系统，其中排水系统作用是促进软基透水性的提升，保障排水效果更加良好[3]。而以加压方式的不同为依据，排水固节可分为多种方法，如超载预压、真空预压等。实际施工环节，要与具体的工况相结合，将合适工艺技术选择好，为软基处理效果、水利施工质量提供根本保障。

（六）强夯施工技术

该方面指的是用重锤高空落下的方式进行土层的加固，保障软土能够呈现出更致密的特征，使软基强度得到提高。强夯法在现阶段水利软基处理中相对常用，一般应用的方法主要是连续强夯、分批夯击。施工中要以施工要求为依据，将实地测试方面的工作做好，从而将夯实数量、夯实深度等科学确定好。夯实中，要在精准放样的前提下，保障强夯机就位，之后夯锤要与夯点对准，在每次进行夯基作业的过程中，夯锤抬起高度都应该符合设计高度，尤其是在夯锤与预设高度相接近的情况下，应该稍微停顿一下，为锤子不摇晃提供保障。

三、结束语

随着科技的不断进步和技术的创新，软基处理技术也在不断发展。未来的软基处理技术将更加注重可持续发展、环境友好和经济效益。例如，采用生物改良材料、土壤稳定材料等新材料进行软基处理，对土壤进行微生物修复等，有望在软基处理过程中实现绿色环保和可持续发展。同时，结合大数据、人工智能等技术，对软土地基进行更精确的监测和预测，提前进行防治措施的布置，能够更好地防范和控制软基灾害的发生，确保水利工程安全、可靠。

参考文献：

[1]鲁艳春.水利工程施工中软土地基处理技术浅析[J].建筑工程技术与设计,2017(23).

[2]胡良凯.水利工程施工中软土地基处理技术分析[J].建筑·建材·装饰,2022(13):76-78.

[3]王帅.水利工程施工中软土地基处理技术[J].科学技术创新,2019(14):115-116.