1、讨论软基处理技术在水利施工中的应用摘要：地基的处理是水利工程施工管理工作的关键环节，是整个水利工程的基础。因此，在各项地基处理工作开展之前，必须对地基的实质情况进行充分考察，完全掌握地基的基本特性，从而采取科学有效的设计方案及管理措施。文章主要介绍软基的涵义以及相关特点，通过分析细化水利工程中有关软基的危害，并着重对该危害提出合理的处理方案。 关键词：软基处理；水利施工；危害；处理方案 中图分类号：TV 文献标识码： A 软土是一种细粒土，含水量较高且土质空隙较大，并且抗剪强度低、压缩性高。软基主要存在湖泊、沼泽以及海边和河滩等地，而水利工程大多都在此类地区。软土特点如下：（1）含水量较高；（
2、2）压缩性较高；（3）结构细数较低且抗剪强度较低；（4）固结周期较强且透水性较差、饶东兴较高。软土层的特性较为复杂且各个层面之间也存在差异较大的物理力学差异，分布状况也无法准确判定。因此在水利工程建设中软基处理就成为了核心技术难题之一。对于软基处理应当注意：首先，要准确的对软土层承载力进行科学测定；其次，对于软基工程中可能出现的形变情况进行合理预测；最后，对水利工程中复合地基进行综合考量。 一、 软基特征 软土地基主要在软土中加入粉砂、粉土等成分进行地基的建设。软土地基虽然在承载力上相对较差，但是由于基质较为柔软，相对比其他地基可塑性强，这是软土地基的优势所在。但是实际的工程建设中，如果遇到软
3、土层，施工前期工程就会受到影响。软土地基还具有较强的流变性、触变性，同时由于含水量相对较高因此质地较为疏松，这也是由于该种土质水分较易流失所致。 二、软土地基处理原则 水利工程施工中在处理软土地基时其施工原则主要是以预防为主要目的遵循防治结合的原则在出现问题时要立即进行修补。在软土地基施工控制中主要有预防性控制和修复性控制这两种控制方法。预防性控制方法主要是为了保护软土地基同时有效的降低软土地基质量下降的速度。修复性控制方法主要是为了对遭受破坏的特定软土地基进行有效的修复。在预防性控制方法中，若是及时的利用预防性控制在受到环境施加的荷载后河以延长软土地基损坏的速度。在软土地基施工过程中通常会耗
4、费大量的资金成本，为了降低施工成本增强软土地基的经济效益，有许多国家和建设单位利用预防性控制技术，以此提高软土地基的处理技术。但是在水利工程施工中，当软土地基出现问题后就进行修复性控制方法虽然在一定程度上取得一定的效果，并没有在根本上解决问题因此在水利工程施工全过程中要利用预防性控制措施，从而提高软土地基的处理技术。 三、建筑失稳原因分析 建筑物建筑在软基上往往会发生由于滑动而产生的失稳现象，一旦水利建筑失稳结构上就会遭到严重的破坏。而建筑产生滑动现象的主要愿意是由于软基面上某一部分的抗剪力小雨剪应力，使得建筑地基平衡遭到破坏。可以从两个方面进行分析：首先是剪应力骤增。此类现象主要是由于降水加
5、大了软土比重或者是由于地基负荷加大造成。其次则是由于软基本身特性（抗剪强度变弱）造成。 四、水利施工中软土地基处理时应注意的问题 4.1 注意施工准备工作 在进行水利施工软土地基处理前，要做好施工设备的检修工作，确保施工设备的正常工作；做好施工场地的清理工作，便于施工的顺利进行；做好施工材料的检查工作，保证高水平的施工质量。 4.2 注意水利工程的相关要求 在进行水利工程施工时，要根据相应的水利工程的实际用途以及规划的建设级别，选取性价比最高的建设方案进行施工建设。我国水利工程通常按照实际用途的不同，有不同的质量标准以及施工等级，在进行国家级水利工程建设（如小浪底水利工程、三峡水利工程）时，要
6、制定高质量的施工标准，在软土地基处理中，尽量做到完美施工；在进行小型的水利工程建设时，对施工质量要求不是很高，这时，就要充分考虑工程造价与施工质量的关系，选取性价比最高的方案进行软土地基处理工作。 4.3 注意软土地基的施工量 在进行软土地基处理过程中，要充分考虑到软土地基的施工量，根据工作量大小的不同，选取不同的处理方案，以确保软土地基的高效施工。例如在进行大型工程时，通常不会采用换填管理法进行软土地基处理，因为这需要大量人力、物力的支持，从而使得工程造价成本提升，通常会采用砂垫层法，铺平软土地基。 4.4 注意软土地基的施工工期 在软土地基处理过程中，要充分考虑软土地基的施工时间限制，根据
7、时间限制选取最合适的处理方法。在软土地基处理过程中，要考虑到工程建造时间以及软土地基加固时间，选取恰当的软土地基处理方法，确保在规定时间内，保质保量的完成软土地基处理工作。 4.5 注意软土地基的施工环境 在水利工程软土地基处理过程中，要充分考虑到相应的施工环境，根据不同的施工环境、不同的施工标准，因地制宜，选择不同的软土地基处理方法、恰当的施工方案，从而确保软土地基处理的质量。 五、软基处理技术 软基从结构上将属于高压缩性地基，其压缩层主要由淤泥质以及淤泥组成，一般承载力较低。由于该层承载力在 50KN/平方米，在承载力上无法满足施工要求，因此必须进行软基的处理。 5.1 振动水冲 振动水冲
8、主要通过振冲设备进行作业。在该设备上有上下喷水孔，通过机械自身的振动以及冲击力（类似混凝土插入振捣器）对地基完成打孔，然后对孔洞进行填充，最后将孔中的砂石等填充材料分层夯实，用以达到地基加固的目的。而采用振动水冲对软基进行加固的前提条件是初始抗剪强度应当在 20KPa 以上，太低则不适用该方式。 5.2 旋喷 旋喷法可以有效地提高地基的承载能力。它是通过使用旋喷机产生旋喷柱，来达到加固地基的目的。旋喷法可以利用旋喷机进行定向喷射形成连续墙或者连锁桩来达到地基防渗的目的。高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化形成旋喷桩。它是通过提升插入土层一定深度的，带有按照一定速度进行旋转的喷嘴的注浆管,来
9、进行打桩的。与加固土层相比，通过旋喷法所形成的桩具有压缩性低和强度高的特点，可以用来对由软粘土和细沙土组成的地基进行加固，而无法对含有较高有机成分的土层形成很好的效果，至于有机成分含量非常高的土层则应该完全排除这种方法。 5.3 深层搅拌法 深层搅拌法与灌浆法类似，即将水泥等物质通过深层搅拌机与软土组织进行充分搅拌，使得水泥与软土混拌均匀，待水泥凝固，从而实现加强软土强度，提高软体硬度。 5.4 土工合成材料加筋加固 在软土地基的表面铺上一层相应的工程材料，这样使工程建筑的重量有效地分散到整个地基之上，从而达到加固地基的目的。在地基出现滑动破坏时，铺在低级表面的工程材料可以有效地阻止或者是减弱
10、工程可能出现的滑动破坏。除此之外，由于工程材料和地基之间存在着很强的机械摩擦，这将会有效的对地基的侧向变形产生抑制，从而使整个水利工程地基的稳定性大大的增加。 5.5 硅化加固 所谓硅化加固法是将溶液和溶液利用带有网状孔眼的注浆管向软土层中轮流注入，硅酸钠溶液与氯化钙溶液将会发生化学反应生。它们会产生一种能够使土颗粒表面活化的胶凝物质,这种凝胶物质可以使相互接触的土颗粒胶结固化使它们之间的连结增强，最终达到加固地基的目的。随着电渗原理的出现，借助这一原理，通过电动硅化法，可以大大扩展地基加固的范围。 5.6 换填管理法 对于换填管理来说，最主要的就是选用好换填的方法进行具体的操作，其换填土的选
11、择主要是砂、灰土、素土、碎石和矿渣，如图 1 所示。这些都采用不同的管理办法，其主要根据不同的材料进行具体的操作，运用软土地基的特点来进行选择的，还要根据其水利工程的大小来进行选择，这样具有针对性，能够更好的保证其稳定性。 5.7 排水固结 排水固结法比较复杂，实际操作过程中，要注意对排水固结法的特点和要求进行严格执行。在运用堆载预压法使用时，可以利用水力建筑的自重，也可以使用预压法，还可以通过对部分超载预压的方法实现配水的目的。真空预压法在使用时，要保真边缘大于建筑基础，为了达到预压的效果，需要加大压力，由于真空预压的效果和膜的大小由直接的关系，因此使用时需要加大真空度，真空预压如图 2 所
12、示。降水预压法主要用于地下水含量不多的软土地基，因此，在施工之前，要对地质情况进行勘测，确定降水预压方案，提高排水固结的效果。 例如，连云港西墅闸采用真空预压软基处理技术有效的加固了闸塘海淤土地基，为主体工程设计、施工创造了有利条件。真空预压软基处理技术在交通、工民建等行业应用较早，设计思路科学、施工工艺成熟可靠。经测算西墅闸工程每平方米综合单价只有 122.91 元（2010 年上半年投标价） ，经济适用。真空预压软基处理技术在西墅闸的成功应用为类似工程，特别是江苏省沿海开发水利工程建设，提供了良好的借鉴经验。 5.8 强夯 所谓强夯法就是把 80 千牛的夯锤上升到 6 米到 30 米之间的
13、高度，使夯锤进行自由落体运动，利用夯锤自身重量将土夯实。强夯法大多用在以沙土和黄土为主要成分的土层。 5.9 灌浆 将可以凝固的一些液体，利用液压方法或者气压等方法注入到地基的土层之中或者注入到建筑物和地基结合的空隙。灌浆所用的液体大多是水泥浆、粘土浆以及其他化学物质如聚氨酯材料和硅酸盐等。这种方法比较适用于淤泥软土地。 5.10 加筋 软土地基之所以稳定性差主要由于土颗粒极易发生位移，而在软基中埋入强耐拉性工程材料，利用材料同土质之间的摩擦力使得埋入的工程材料同原本易发生位移的土层成为一个整体。从而使得变形性降低，稳定性得以升高，通过埋入工程材料的办法使得软基达到工程的设计标准。另外在埋入工
14、程材料前可以先铺垫上沙子，之后加入工程材料，这样工程材料在受到拉应力时能够对沙子的受力进行分布调节，提高软基稳定性，并对沉降量进行有效降低。 六、 结束语 水利工程的地基是否稳定决定了工程是否安全，稳固的地基是保证工程质量的基础，而软基的加固方案需要结合工程需要以及施工的实际地质条件进行选择。将方案确定后还需要选择恰当的方法，并对质量予以严格控制，以此保证水利工程的顺利施工。 参考文献 1何新建.软基处理技术在水利施工中的应用分析J.门窗，2013. 2龚晓南.地基处理技术发展与展望M.北京：中国水利水电出版社，2004. 3叶书麟.地基处理与托换技术M.北京：中国建筑工业出版社，1992.
