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

盛涛  田梦

新疆天富能源股份有限公司红山嘴电厂  新疆石河子  823000

摘要：水利工程建设是关系国计民生的重要工程项目，与社会大众日常生活息息相关。为确保水利工程建设项目顺利开展，就需要在施工前期做好对水利工程所处建设场地地质环境的全面勘察与处理工作，以免水利工程后期使用运行环节中出现地质问题，影响使用效果。因此，在施工过程中需要采取相应的软土地基处理技术，以确保水利工程的稳定性和安全性。基于此，本文针对水利工程施工中的软土地基处理进行了探讨，旨在为软土地基的处理提供一定的参考，提高工程的施工质量和安全性。

关键词：水利；软土地基；技术；运用

1导言

软土地基基础作为一种独特地质结构特征，具有透水性差、压缩性高、沉降速度快以及结构不均匀性等特点，若不及时予以处理可能导致水利工程建设质量大打折扣。因此，在进行水利工程施工的过程中，对软土地基进行有效的处理是非常必要的。软土地基处理技术的选择和应用对于工程的稳定性和安全性至关重要，在施工中需要进行综合的考虑，除了需要关注地基的相关情况，也要考虑到软土地基处理技术的适用性。

2软土地基特点

2.1透水性差

软土地基基础自身缺乏良好的透水性能，尤其对水利工程施工中地基基础排水工程管控有严格要求，以提高透水性改善软土地基基础的承载能力以及稳固性。此项处理措施需要投入大量人力物力参与其中，且存在施工周期长的特点，工程成本高。

2.2压缩性高

受外部压力性因素影响，导致软土地基呈现出结构变形问题，压缩性明显。水利工程在遭遇软土地基后需要加强压缩性能方面的处理工作，避免在水利工程施工以及后期使用中出现坍塌或其他质量问题[1]。

2.3沉降速度快

水利工程软土地基基础强度水平不足，加上土质密度偏低，伴随承载力的增加导致不均匀沉降问题的产生，且既往工程经验表明，随着承载力的持续上升，沉降速度有加快趋势，会对软土地基基础处理质量产生重要不良影响。

2.4结构不均匀

软土地基基础自身存在结构不均匀性的特点与问题，受软土地基基础土质密度低以及结构稳定性差等因素影响，导致软土地基在正常使用与处理过程中承载力对软土地基结构产生重要影响，导致沉降或坍塌问题的发生。

3水利工程施工中软土地基处理技术运用

3.1联合加固法施工设计

强夯法是将重量数百吨的重锤从一定的高度自由落下，利用重锤产生的动力对土体进行夯击，孔隙水排出地表使土层强制压密从而减少其压缩性，是提高土体强度的一种施工方法，适用于软土地基加固，但强夯法在施工过程中振动噪音较大，影响施工条件。对于软土地基的加固还可以使用井点降水法，在基坑开挖前，在基坑四周埋设滤水管，利用抽水设备保持所挖土层含水率始终处于低值，有利于地基的机械施工，缩短施工工期。联合法利用井点降水法的较大排气量减轻强夯技术的超静孔隙水压力，施工前充分了解施工地的地质地层构造、地下水分布情况，结合工程设计规范与标准计算地基承载力与均匀性及安全稳定性，进而确定重锤的起重、加固深度、夯击能量等相关操作参数。综合工程施工布置情况以及地质勘察数据确定夯击点的布置。确定初步施工方案时，需进行试夯。根据工程前期勘察报告，在现场施工区域内选取一个工程代表区域作为试探点，通过原位试验得到的初步试验数据编制并修正初步强夯施工方案。

3.2砂石换填垫层技术

砂石换填垫层技术是水利工程施工中常用的一种软土地基处理方法，该技术是通过在软土地基表层中加入砂石材料，形成一层较硬的填充垫层，以改善软土地基的承载能力和稳定性，具体施工步骤如下：首先需要对软土地基的表层土壤进行开挖，形成一个均匀的凹槽或坑洞，然后将砂石材料填充进去[2]。砂石的选择需要充分考虑地基工程的具体情况，对砂石颗粒大小、形状和含水量等因素进行充分考虑，选择合适的砂石。在填充砂石后，还需要对其进行适当的压实与夯实处理，以此来提升垫层的密实度和稳定性，这一过程通常会使用振动压路机或夯实机进行作业，使填充层达到设计要求的密实度。砂石填充垫层的加入可以有效增加地基的承载能力，其中，砂石具有较高的密实度和强度，能够分担荷载，以此来提升地基的承载能力，同时，软土地基的较大沉降和变形问题可以通过砂石换填垫层技术得到改善，填充垫层的加固可以减小软土的压缩变形，并提高地基的稳定性和抗沉降性能。另外，砂石材料具有较好的透水性能，可以改善软土地基的排水条件，减少地下水位的升高，这有助于提高软土地基的稳定性，并减少地基在水分作用下的变形。

3.3加筋处理技术

水利工程施工项目所遭遇软土地基的情况下存在一定共性，以含砂砾材料土层分布广泛为主要特征，在地基土质持续变化背景下导致砂砾质量也呈现出相应的变化趋势，随着时间延长导致工程变形问题的产生。因此，为解决该问题对软土地基基础所产生影响，就需要选择更高强度的材料添加到软土地基基础中，以达到提高地基强度水平的目的。在高强度材料填充至地基土层后，会导致软土地基基础中原有砂砾与对所填充材料产生摩擦力，最终通过交互式融合的方式导致全新土层物质的产生。这种土层物质具有良好的稳定性与强度水平，变形风险低，可符合现行技术标准要求。另外，在加筋技术处理期间，可以尝试在软土地基基础上表面铺设一层新的砂石，然后将其他原材料铺设在砂石层表面上。通过此种方式，在水利工程承受较大外力作用影响的情况下，对砂石层形状进行合理调节与修改，以达到保护下方地基基础的目的。

3.4排水固结法

排水固结法是一种通过排水来改善软土地基稳定性和承载能力的地基处理技术，其基本原理是通过降低软土地基的孔隙水压力，减少孔隙水的含量，从而改善土体的强度和稳定性。其施工过程通常包括以下几个步骤：首先在软土地基中设置排水井，以便有效地降低孔隙排水压力。排水井通常由细孔管和井筒组成，通过排水井将孔隙水引导出来[3]。其次，将排水井与水泵或排水系统连接起来，将孔隙水抽出或排出，排水井系统的设计和设置应当根据软土地基的特性和工程要求进行合理规划。随着排水的进行，软土地基的孔隙水压力下降，土体开始固结，在这个过程中需要对沉降进行监测和控制，以保证土体的稳定性和工程的安全性。排水固结法能够有效降低软土地基的孔隙水压力，减少水分对土体的影响，这有助于提高土体的有效应力，增加土体的承载能力和稳定性。同时，排水过程中，土体开始固结，孔隙水的排出使土体颗粒之间产生更大的颗粒间摩擦力，从而提高土体的强度和稳定性。另外，通过控制排水速度和监测土体沉降情况，可以有效控制软土地基的沉降，避免过大的变形和沉降对工程造成的不利影响。

3.5加载预压技术

水利工程项目建设期间所采取的软土地基基础处理技术丰富多样，包括对加载预压技术的合理应用。此项技术措施需要在水利工程项目建设施工作业正式开展前进行，受预压作用力因素影响，使软土地基基础形成结构更为紧密的关系，以促进强度水提升。既往经验中通常将软土地基基础加载预压技术应用于建筑设施施工过程中，利用建筑物自身重量进行减压处理。同时，可通过土层加固处理的方式对土体排水位置进行有效控制，将排水管道架设于土层部位，借助于排水板或普通沙井的方式支持排水功能的实现。

结束语

综上所述，在水利工程施工中，软土地基处理技术的应用是确保工程安全和稳定性的重要环节。工作人员需要掌握软土地基基础处理的关键要点，通过对换填技术、垫层技术等技术在软土地基处理中的应用内容进行分析，旨在进一步优化软土地基处理质量，为水利工程项目建设质量的提升奠定基础，值得引起业内关注。

参考文献

[1]张传佳.水利工程施工中软土地基处理技术[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(06):144-146.

[2]张舶航,朱颖,张玉婷,等.水利工程软土地基勘察及处理技术[J].科技风,2024,(05):64-66.

[3]扈长霞.农田水利工程软土地基联合加固效果分析[J].水利科学与寒区工程,2024,7(01):44-48.