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摘要：水利工程的基础对上部结构的稳定性具有重要的意义。需要加强对地基的加固处理，避免上部结构出现不均匀变形情况。尤其是针对软土地基，需要采取加固改良措施，提高软土地基的稳定性。本文主要针对水利工程中的软土地基处理技术做简要的分析。
关键词：水利工程；软土地基；处理技术
1 软土地基的概述
1.1 软土地基的定义
水利工程的建设与人民的财产安全有一定的关系，且水利工程的选址多处于地基较为湿润的地区。研究发现，水利工程施工中的难题主要是软土地基的加固改良，由于水利工程地基中包含大量的粘土、粉土和松软土，从而导致地基的承载能力较差，地基土体中的空隙率较高，从而增大了水利工程基础施工的难度。
研究发现，软土地基主要有以下几个特点：第一，高压缩系数以及低抗剪强度，软土地基中孔隙较多，导致地基承载外界荷载的能力相对较差，若不及时针对地基进行加固改良，提高地基的承载特性，将会导致地基在上部荷载作用下出现不均匀沉降现象，一定程度上降低了上部结构的稳定性。第二，较高的触变性和流变性，软土地基在受到上部持续荷载作用下，将可能造成地基出现变形，如果在实际工程施工中，未针对软土地基采取有效地软基加固措施，将会造成软土地基在荷载作用下，软土发生流动，从而给地基的稳定性产生隐患，降低了地基的耐久性。
1.2 软土地基的危害
由于软土地基的土质物理力学性质差，抗压强度低，承载能力较低，且分布厚度大、范围广。因此，软土地基受水利工程上部荷载作用后将出现较明显的不均匀沉降，且沉降历时长。
2水利工程中的软土路基处理技术
2.1 换填法
在水利工程软土地基加固处理施工过程中的换填施工技术，主要是将软弱地基全部挖除或者部分挖除，然后再换填为透水性好的土质，并进行压实。该方法主要应用于软土地基较浅的区域。换填法施工主要是以机械施工为主，以人工为辅。根据对软土地基施工经验可知，采用换填施工方法多应用在软土地基不大于3m的深度范围内。采用换填的土质材料多采用是二灰土、碎石、砂砾等，上述这些材料具有较高的稳定性，且在置换后对周围的土质无影响。
在换填施工中，由于涉及到挖方和填筑、压实施工，需要用到大型机械设备和较多的施工人员，需要考虑好挖掘的土方放置的位置，避免对周围土质造成破坏。在软土换填后，需要对填筑、压实施工后的地基进行承载能力的测试，确保软土地基处理质量符合水利工程地基施工要求，避免后期地基出现不均匀沉降现象。
2.2 排水固结法
在水利工程软土地基处理施工中的排水固结法，主要是利用人工布置的排水设施，将软土地基中孔隙水收集、排出，以此降低软土地基中孔隙水，提高软土地基的密实度，从而提高软土地基土质的承载能力，实现了地基的稳定性和避免地基的后期沉降。排水固结法主要应用在粘土性质和淤泥质的软土地基中。
2.2.1 真空预压法
在水利工程软土地基处理施工中的真空预压法，该方法主要是应用真空泵的负压原理，抽取软土地基中孔隙中的空气和水分，降低软土地基中的水分，以增加软土地基的密实度，实现软土地基加固效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆研究发现，该方法主要应用于地下水比较多，且土体的渗透能力较差的区域，并对地基的承载能力有较高要求的地基段。真空预压法，采用真空泵抽水，减少了堆载的工作量，地基处理效果较好，且对周围环境破坏较小。但是采用该方法加固处理成本较高。
2.2.2砂井预压法
在水利工程软土地基处理施工中的砂井预压法主要是利用透水性较好的砂袋对软土地基区域进行预压，在软土地基内部行程了排水通道。可以将软土地基的水分排出，减少了软土土质中的含水量，提高地基的固结程度。砂井预压法中对砂袋的要求较高，要求砂袋具有较好的渗透性、耐久性，且直径一般为10cm。
2.3密实法
2.3.1强夯法
强夯法主要是利用吊装机械、重锤对软土地基进行夯实处理。在对软土地基进行强夯施工时，利用起重设备将重锤吊起到设计高度后，然后重锤自由下落到软土地基上，重锤自由下落的能力作用在软土地基上，使得软土地基在冲击力作用下，排出内部的水分，提高了软土地基土质的密实度，提高了土体的固结程度，实现了软土地基的土质改良加固。同时，为了确保对软土地基改良加固的效果，在采用强夯法时，需要对土质特性进行检测，选择合适的下落高度和重锤，以最大程度上实现对软土地基的加固改良。
强夯法处理软土地基主要应用在饱和程度较低的粉质粘土中，且处理深度不宜过大，一般在6m~8m为宜。该方法施工难度较小，适用范围广，采用的设备相对较简单。且采用该方法施工速度较快，可在短时间内实现对地基的加固效果。但是该方法不宜用于周围有建筑物的软土区域。
2.3.2 抛石挤淤法
抛石挤淤施工方法是针对液性指数较高的软土地基，为了提高该种类型软土地基的承载能力，在其中抛掷片石，然后借助外力作用，挤出淤泥中的部分水分，实现了地基的稳定性。采用该种类型的软土地基处理方法与其他治理方法存在的一定区别，抛石挤淤方法主要是对淤泥采用片石进行置换。研究发现，抛石挤淤方法施工的重点是把控抛石的速度，抛石的速度较快，地基中的淤泥则会越少。同时，若在山区修建水利工程中局部区段为软土地基，则可采用该方式，片石可就地取材，不仅可以增强地基的稳定性，且还减少了材料的运输成本，保障了工程施工进度。
2.4 复合式地基法
复合式地基处理法其原理是在软土地基的土体内增加人工增碎石桩或者水泥搅拌桩构成人工地基，使地基中应力按材料模量重新进行分布，大部分荷载由桩体承担，桩间土的应力相应减小，但土体仍与桩体共同承担荷载。该方法的施工工艺成熟，是处理深厚软土地基的常用方法。
（1）水泥搅拌桩
复合式地基法中，多采用水泥搅拌桩，其主要是是利用水泥与软弱地基进行均匀搅拌，然后固化软弱地基。通过水泥砂浆与软弱地基土体的均匀搅拌，水泥硬化后使得土体颗粒固化成具有一定强度、稳定性的整体，与天然的地基形成一个复合式的地基，从而一定程度上提升地基的承载能力。
（2）工程CFG桩实施
在水利工程地基施工中采用CFG桩施工技术，可有效的提高地基的承载能力。其主要是利用粉煤灰、碎石、水泥、石屑等混合物，搅拌均匀形成的一种具有高强度、高粘度的工程用桩。与传统的碎石桩相比，CFG桩具有较高的承载能力，可有效地提高 水利地基的稳定性，减少不均匀沉降量。
3结论
综上所述，水利工程基础施工中，针对软土地基需要采取加固改良措施，改善软土地基的抗压强度，提高地基的承载能力，减少土体颗粒中的孔隙率，从而提高了水利工程基础的稳定性，避免了水利工程基础的不均匀沉降，促进了水利工程的可持续发展。
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论文作者:曾燕军,李佑清
论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/30
标签：地基论文; 土地论文; 水利工程论文; 土质论文; 预压论文; 方法论文; 稳定性论文; 《建筑学研究前沿》2017年第10期论文;