郓城黄河河务局 山东菏泽 274700
摘要：水利工程施工质量好，能使当地的所有水资源以及水文环境受到有力保护，还能造福一方百姓。但一旦水利工程施工出现纰漏，会是工程在后期使用时，很快到达使用期限，里面储蓄的大量水会给当地居民的财产以及生命都造成威胁。所以在修建水利工程时，一定要保证其安全可靠、稳定。要保证水利工程整体质量，就要做好基础工作，处理好地基问题，使地基不会发生失稳现象。在实际中，有很多水利工程是建立在软土地基上的，所以在施工前，还要处理好软土地基问题，使其得到加固。本文通过软土地基概述，对软土地基的涵义和软土地基特性以及软土地基危害进行分析，并提出了水利工程施工中软土地基处理的方法，具体分析了换填管理法，排水砂垫层法，化学固结法等方法，以供业内人士参考。
关键词：水利工程施工；软土地基；处理分析
1导言
水利工程项目建设是一项系统、复杂的工程，和多方面因素紧密相连，其中科学处理软土地基至关重要，它是提高软土地基稳定性与地基整体质量的重要保障。施工企业必须综合分析主客观影响因素，结合施工现场具体情况和软土地基性质特点等采用适宜的方法科学处理软土地基，确保水利工程施工顺利进行，延长其使用寿命，具有较好的运营效益。
2软土地基概述
2.1软土地基的涵义
由淤泥或者淤泥性质的软土形成的地基称为软土地基。通常情况下，软土地基包含的水分较多，凝固性较差，包含的孔洞也较多，这在很大程度上降低了软土地基的牢固性，对于水利工程施工进度也将产生较大影响。
2.1软土地基特性
主要有五点，其一软土地基本身结构比较松散，组成软土地基的小颗粒在外力的作用下，会发生位置的变化，所以软土地基中的这些小颗粒分布会变得更加不均匀，这种由固定状态变为流动状态的软土地基说明其具有触变性特点。其二软土地基中的含水量和标准严重不符，光靠其本身自动排水是完全行不通的，因为它的透水速率和透水量都很差，所以还需要后期进行人工排水，这是一个很大的工程量，在短时间内是不可能一蹴而就的，由此可见，软土地基有低透水性的特点。其三软土地基内部结构松散，这意味着其有很多压缩空间。另外，软土地基的压缩系数不是保持一成不变的，在软土地基承受范围内，压缩系数和外界压力是呈正相关的。所以当施加给软土地基的垂直压力越来越大时，软土地基的高程也会越来越低，一直到0.1MPa时，软土地基会达到压力承受极限值，内部小颗粒会发生移动，导致地基无法保持平整状态，甚至会严重变形，造成地基的不均匀沉降，由此可见，软土地基有高压缩性的特点。其四软土地基一旦发生沉降，会势如破竹般，不但恢复不到原来的状态，本身沉降量和沉降速率也会变大，直至水利工程建筑物发生倒塌，并且建筑物本身越高，代表其自重越大，施加在地基上，压力越大，故而沉降也越严重。由此可见，软土地基有沉降速度快的特点。其五软土地基内部结构是有两种土质密度不同的小颗粒共同构成的，当外界压力作用在其上时，不同的小颗粒共同点是会随着空间结构压缩本身在处于流动状态时，发生变形。不同点是对建筑物压力作用反应不同，即承受能力不同，所以当软土地基中的小颗粒不能均匀分布，且不能均匀受力时，建筑物会随着软土地基不均匀沉降本身表面产生很多裂缝。这严重说明了软土地基具有不均匀性特点。
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2.2软土地基危害
基于软土地基的特点，可知当外界压力作用在其上时，其本身会发生不均匀沉降，建筑物也不能保持完整的形态，水利工程就没有实际意义了。但如果对软土地基进行加固，却没有使处理结果达到标准要求，软土地基以及其上的建筑物使用周期只不过得到了延长，最后还是逃脱不了不均匀沉降、发生损坏的后果。又因为软土地基具有不可预见性，无法完全保证其处理质量，所以在进行软土地基处理时，一定要综合考虑诸多因素，采取有效措施对其进行加固和测试。
3水利工程施工中软土地基处理的方法
3.1换填管理法
换填管理法在软土路基的处理中最为常用，原理也较为简单，是用符合施工要求的土质来替换软土。利用这种方法进行软土地基处理时，首先用大型的机械设备将软土质全部挖出，然后根据工程的实际需求，填充满足质量等级的土质。最后，对填充的土质还要进行夯实的操作，为后续的操作奠定基础。为了保障地基的质量，填充的物质有多种，主要有粗砂、鹅卵石和碎石等。另外，这些物质要分层填充，增强地基的问固定。一般而言，第一层都为高强度的碎石和矿渣垫层，使地层的缝隙较大，可以实现地基的高透水，确保水利工程施工的质量。第二层多位灰土和素土垫层，可以保证地基的受力均匀，加强地基的稳固性。第三层为砂和砂垫层，方便地基内部气体的排出，加快地基的固结。当然，填充的方案并不是固定不变的，需要根据工程的实际需求进行相应的调整，将软土地基处理的效果最大化。
3.2排水砂垫层法
排水砂垫层法多用于水分含量较大的淤泥粘性土和泥炭土等，其原理是在软土地基的底部填充渗水性较强的砂垫层，让地基的水分在施工的过程中不断排出来，进而提高软土地基的强度。有时为了防止地下水的反渗，还会在砂垫层下铺设粘土层，让软土地基的处理更为有效。砂垫层一般选择鹅卵石和粗砂等，保证材料之间有较大的缝隙。在施工的时候，要注意把材料搅拌均匀，铺设在地基的底部，然后夯实、压平。更为重要的是，排水砂垫层法一定要预留出排水槽，让地基渗透出的水可以及时排出。同时，还要做好防止水倒流的工作，使地基的固结速度加快，保证施工的质量。
3.3化学固结法
在一些特殊的软土地基中，传统的处理方法很难起到较好的效果，所以采用化学固结法。化学固结法是指用化学材料填充地基，实现对地基的改造，进而提升其强度，减弱其压缩性，使地基能满足水利工程施工的要求。一般而言，化学固结法主要有三个方面的内容，具体如下：（1）灌浆。利用电化学和气压的原理，在软土地基中添加石灰石等，使之发生反应，实现对淤泥粘性土的加固，进而增加软土地基的强度。（2）合成材料填充。在软土地基的处理中，还可以将人工合成的材料填充在其中，然后通过夯实将合成材料和软土紧密结合在一起，增强软土地基的韧性。同时，合成填充材料还可以减缓软土地基的沉降，保证地基的稳固性。（3）硅化加固。硅化加固是利用硅酸钠和氯化钙的反应将软土组织黏合在一起，生成胶状的凝聚物。凝聚之后的软土底层硬度会增加，抗压强度也有所提升，可以达到软土地基处理的效果。
4结语
在水利工程施工过程中，施工企业要坚持具体问题具体分析的原则，全方位、客观分析施工现场软土地基各方面情况，灵活应用各种方法等，科学处理软土地基，有效解决存在的隐患问题，提高其承载能力。确保水利工程施工有序进行，在降低施工成本的基础上，提高施工整体质量，延长水利工程使用寿命，获取更多的经济利润。
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论文作者:张建中
论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期
论文发表时间:2018/2/26
标签：土地论文; 地基论文; 工程施工论文; 水利论文; 水利工程论文; 土质论文; 发生论文; 《防护工程》2017年第29期论文;