申开鸣 冯雪
沈阳宏邦监理咨询有限公司 110000
摘要：随着我国城乡一体化进程的高速发展，水利工程的建设变得越来越重要，水利工程关系到民生建设，必须引起高度重视。其中水利施工中软土地基的处理是其中重要的一项。文章通过对软土地基的简单介绍和对水利施工中软土地基处理的重要性，并且介绍了堆载预压法、真空预压法、换填垫层法和强夯法四种方法，以求对水利工程建设提供一些帮助。
关键词：水利；软土；地基；处理方法
近年来我国社会主义经济建设高速发展，越来越多的水利工程设施需要被修建。水是生命之源，生产之要，生态之基，水利工程的建设事关人类发展的大事，促进经济长期平稳较快发展和社会和谐稳定，夺取全面建设小康社会新胜利，必须下决心加快水利发展。从古至今，国家频繁发生水旱灾害，对国家和人民造成了巨大的损失，必须加强对水利工程的研究，以图国家的水利工程建设向更好更快的方向发展。其中软土地基的处理是水利工程建设成败很重要的因素，所以文章通过对水利工程中的软土地基的简单概述和几种软土地基处理方法的研究，以图帮助施工人员更深层次的了解水利工程中软土地基处理的方法。
1 软土地基的概述
软土地基定义是指强度低，压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质。在日本，其高等级公路设计规范规定主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成，地下水位高，其上的填方及构造物稳定性差且发生沉降的地基。这些土层的普遍特点就是富含水分或者土质颗粒疏松，并不能承受较大的垂直和侧向压力。其具有孔隙比和压缩含水量大、透水性弱、灵敏度高、抗剪强度、低压缩性高等特点。
1.1 孔隙比和压缩含水量大
在我国，软土的天然孔隙比e一般在1-2之间，另外，淤泥和淤泥质土的天然含水量w也有一定的规律，一般在50%-70%之间，在正常情况之下会超过液限，其中最高的天然含水量可以达到200%。
1.2 透水性弱
由水利工程中软土的定义可知，软土的含水量较大，但是其透水性却很小，软土的渗透系数k小于1。软土的透水性弱导致在水利工程建设中土体承受较大的压力以后会呈现很高的孔隙水压力，水体的弹性使得土体颗粒不能紧密连接，严重影响地基的压密固结，使得水利工程会存在重大的安全隐患。
1.3 灵敏度高
软粘土在其结构没有经过破坏的时候具有一定的抗剪强度，但是水利工程的建设和使用必然会经历一定的扰动，一经扰动其抗剪强度就会显著降低，其中海上软粘土尤为显著。其灵敏度一般在3-4之间，有的更高。所以在高灵敏的软粘土上建设水利工程的时候要尽量减少对其的扰动。
1.4 抗剪强度低
软土在一般情况下会呈现流体的状态，当受到外部力的影响之下，其抗剪性能极低。因此提高软土的抗剪强度的方法就是排水，排水之后软土会随着压力的影响之下逐渐固结。
1.5 压缩性高
由于软土的含水量较高，所以软土的压缩性较高，会造成一定的沉降。在我国，淤泥和淤泥质粘土的压缩系数一般都大于0.5Mpa-1，所以在这种土质上建设建筑物，会造成很大的地面沉降，而且沉降表现为不均匀性，造成建筑物的严重破坏，必须加强注意。
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2 对软土地基处理的重要性
软土地基如果处理不当会引起很大的工程事故。主要表现为以下几点：
（1）当工程地基为软土但是处理措施不得当时，会造成路基和建筑物基础失稳并且会危及线外建筑物。
（2）在一些工程中，虽然在建设建筑物之前对软土做过一些处理，但是如果处理方法不得当的时候，同样会导致路基和建筑物基础失稳并且会危及线外建筑物。
（3）在很多工程建设中，由于管理不严格，堆料不当，未按规定分层填筑，填土过快，碾压不当，同样会造成路堤失稳。
（4）在建筑过程中扰动“硬壳层”或填筑不当，使“硬壳层”遭受破坏，导致路堤失稳并且会危及线外建筑物。
（5）由于台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用，引起桥台发生变位以至损坏。
3 水利工程中对软土地基的处理方法
软土主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成，造成软土难以承受较大的压力，必须对其进行一定的处理，其处理方法多种多样，通常有以下几种方法：
3.1 堆载预压法
软土中含水量较大，导致其压缩量较大，造成一定的沉降。可以在建设建筑物之前用大于或等于设计的承载压力加载到软土层之上，促使软土层的水量加速排出，加快软土的固结沉降，提高地基的承压强度。在压力加载一定时间之后，软土的固结强度达到建设建筑物的设计指标之后，再卸去加载的压力，在达到设计建筑物指标的软土层上建设水利工程建筑物，可以达到较好的固结效果。但是这种方法工期较长，如果工期较紧，可以和其他的方法一起使用。
3.2 真空预压法
这种方法也是基于对软土内的水分和空气进行减少的处理办法。其具体做法是首先在对需要处理的软土层上铺设砂井和塑料排水板，在地面铺设砂层和不透气的隔膜，使之与大气隔绝，最后用真空装置将软土层内的空气和水分抽出，加速软土层的土壤颗粒固结，这样做的有点是不会对地基产生剪切破坏，并且不需要加载，省去很多复杂的程序，省去很多施工时间，便于大面积施工。
3.3 换填垫层法
这种方法的原理很简单，就是当软土层较薄时，直接把所有的软土层铲除，换填其他强度较大的土或者其他抗剪强度和抗压稳定性较好并且无侵蚀性的的材料，这种方法直截了当，但是工程量较大，耗费较高，适合软土层厚度在2-3米的情况。
3.4 强夯法
这种方法同样直截了当，它的原理就是用巨大的冲击力对软土层进行强夯，土层在巨大的压力冲击之下，土层中的巨大的冲击力和冲击波会使软土层内的水分和气体通过冲击力的影响之下产生的排水通道迅速排出，加速软土层土壤颗粒的固结。软土层在强夯之后会得到一定程度的提高。
水利工程中软土地基的处理方法有很多，不同软土地基适用于不同的方法，要根据施工的实际情况而定；同时还要考虑工程造价，不同的方法所需的花费不同；还要考虑施工时间的限制选择合适的施工方法。这些因素结合起来综合选择一种或者多种方案结合进行水利工程中软土地基的处理方法，以求获得最佳的效果。
参考文献：
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[2]董俊忠.基于水利施工中软土地基的处理方法研究[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（36）：5776-5777.
[3]杨思，康金生.水利施工中软土地基的处理方法分析[J].建筑工程技术与设计，2014，（34）：682-682.
论文作者:申开鸣,冯雪
论文发表刊物:《基层建设》2016年2期
论文发表时间:2016/5/30
标签：土层论文; 水利工程论文; 土地论文; 方法论文; 建筑物论文; 水利论文; 孔隙论文; 《基层建设》2016年2期论文;