摘要：在开展水利工程设计的过程中，软土地基处理方案会直接影响到工程整体的质量和投资，故而要想满足工程的质量要求、节省工程投资，就必须要合理地处理软土地基。在天津地区，软土地基分布相对较广，而软土地基处理措施也是多种多样，因此，必须要在前期勘察设计阶段，就应该结合工程的实际情况，确定合理的处理措施，以保障工程质量更加可靠，投资更加优化。
关键词：水利工程设计；软土地基；处理技术
引言
在水利工程勘察设计阶段中，地质勘察工作必不可少，应针对工程特性有目的的制定地质勘察计划，尤其是在点性工程设计中，应重点关注软土地基处理工作，根据相关地勘成果，经分析、论证，筛选出适宜该工程软土地基处理的最佳方案，以增强整体结构的稳定性，减少变形，同时避免地基渗透破坏，在保证工程质量的前提下，尽量优化工程投资。
在施工阶段中，通过科学化以及合理化的施工方法，优化施工工艺及相关参数，增强软土地基处理效果，满足工程安全运行的要求，发挥工程效益。
1软土地基的概述
软土地基没有严格的标准定义，一般是指不能满足建筑物对地基要求的天然地基，天津地区常见的软土一般包括人工填土、软粘土、部分砂土和粉土、有机质土和垃圾土等。天津地区软土地基相对常见，在前期勘察设计阶段就应提起高度重视，否则极易出现建筑物不均匀沉降、地基渗透破坏，乃至建筑物损坏的现象。因此，设计人员应结合工程特性，高度重视所存在的各种问题，掌握工程地基特点，筛选合理的处理措施，以满足工程建设的需要。
2软土地基的基本特征
2.1软粘土
天然软粘土大部分处于饱和状态，孔隙比较大，天然含水率高，抗剪强度低，压缩系数高，渗透系数小，地基承载力特征值低，地基沉降变形大，可能产生的不均匀沉降大，且沉降稳定历时久。
2.2人工填土
一般常见的人工填土包括素填土和杂填土。素填土一般由碎石、砂或粉土、黏性土等一种或多种组成，不含杂质或含量较少，其地基性质取决于填土性质、压实度及堆填时间。杂填土一般为无规则的堆积物，成分多样，性质不一，且无规律性，松散且不均匀。
2.3部分砂土和粉土
主要包括饱和粉砂土、饱和细砂土和砂质粉土，其在静载作用下虽然具有较高的强度，但在地震力作用下具有液化潜势，从而丧失承载能力。
2.4有机质土和泥炭土
土中有机质含量大于5%时称为有机质土，大于60%时称为泥炭土。土中有机质含量较高，强度低，压缩性大，一般建筑物应避免采用其作为基础。
2.5垃圾土
城市废弃的工业垃圾和生活垃圾形成的地基土，其性质很大程度上取决于废弃垃圾的类别和堆积时间。垃圾土不仅影响建筑地基的稳定性，往往还会污染地下水源，造成环境破坏。
3水利工程施工软土地基处理中存在问题
目前，部分水利工程关于软土地基及其处理过程中，还存在一些问题，有些问题可能还会影响工程安全，具体问题表现为:(1)很多原址重建工程在前期勘察设计阶段，由于无法拆除原建筑物，因而只能在建筑物周边进行钻孔取样，不能保证取样土质的物理力学参数与实际闸、站址处的完全一致，可能会出现参数取值误差较大的情况，影响设计人员的判断及方案选择。（2）在施工前阶段，没有通过正确的勘察方式了解软土地基分布情况以及承载特点，没有为设计部门与施工部门提供重要的软土地基处理依据，因而可能会影响工程的建设质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(3)在水利工程设计及施工中，没有积极的借鉴国内外软土地基处理的先进技术及经验，没有结合运行要求与实际情况开展工作，无法保证软土地基处理后的稳定性。
4水利工程软土地基处理方式
根据软土地基的实际情况，可采用的处理方案较多，诸如换填法、灌入固化物法、桩基法、排水固结法、强夯法、振冲置换法、锚固法等。天津地区一般常用的基础处理方法有如下几种。
4.1换填法
换填法是软土地基处理技术中最直接、最有效的方法，能有效改善软土地基的质量。通常需要将地基中的软土全部清除或部分清除，换填一些强度高、性能稳定的材料，从而形成复合地基或双层地基，并应进行相应的夯实工作，以确保施工质量。在实际工程中，需要对换填材料的种类、数量等进行确定，一般可采用碎石、砂石等进行换填，有利于提高地基的承载能力，减小地基的变形。这种处理方法具有周期短、施工简单、成本低等优点，但需要注意的是，要对碎石、砂石的换填厚度、夯实密度等进行论证，避免增加处理成本、难度等问题。
4.2灌入固化物法
灌入固化物法是指向土体中灌入或拌入水泥、石灰或其他化学固化浆材，在地基中形成增强体，以达到处理目的。天津地区一般常用的处理方法有：水泥土搅拌法、高压喷射注浆法，一般适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、黄土等。水泥土搅拌法，利用机械将水泥浆和地基土原位搅拌形成圆柱状或连续墙水泥土增强体，形成复合地基，以提高地基承载力，减小沉降。高压喷射注浆法，利用旋喷机器制造旋喷桩，促使浆液以不同的喷射方式灌注到软土地基中，能有效减少孔隙的产生，结合原状土形成复合地基，提高地基的承载能力。当上述方法形成围封时，也可有效的解决地基土的地震液化问题。
4.3桩基法
对于一些土层较厚、处理工作量大，或埋置深度较大、处理困难的软土地基，一般可采用桩基法进行处理，能有效保障地基质量。目前，常用的桩基有钻孔灌注桩、预制桩、钢管桩等，天津地区桩基一般采用摩擦型桩和端承型桩较多。当无特殊要求时，桩基适用于无水平向荷载或水平向荷载较小的工况。当建筑物有抗浮问题时，应验算桩体抗拔能力。
4.4排水固结法
对于一些含水率大、透水性差、压缩性高、强度低的软弱粘性土，一般可采用排水固结法来降低土体的含水率，减小孔隙比、提高抗剪强度，以提高地基承载力，防止或减少出现不均匀沉降。一般可采用加载预压法、超载预压法、真空预压法与堆载预压联合作用法等。排水固结法有着较强的应用范围限制，应用时应慎重。
4.5强夯法
强夯法是将夯锤反复提到高处并使其自由下落，给地基以冲击和震动能量，将地基土夯实，从而提高地基的承载力，降低压缩性，改善地基性能。强夯法一般适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，经处理后的地基既降低了压缩性、提高了地基强度，同时还能改善地震液化。但对于饱和度较高的粉土和黏性土地基，一般处理效果不明显，应慎用。实际工程中，强夯法施工中往往会伴随着强烈的震动和噪声，会对环境造成不良影响。天津市的水利工程，一般周边存在河道堤防或者居民住宅，强夯法施工中产生的震动和噪声，会对河道堤防以及周边居民造成严重的不良影响，因此，强夯法更应慎重选用。
结束语
地基是工程的基础，也是保障工程质量的关键环节，一个合理的、科学的地基处理方案离不开以下两个方面的工作：一是在勘察阶段，应尽量结合工程选址，较为准确、合理的布置勘察任务，为设计人员提供可靠的依据；二是在施工阶段，需要对地基的实际情况进行调查分析，明确地基处理工作的重点和难点部分，验证设计阶段采用的设计参数是否符合现场实际，从而优化、改进设计方案。因此，只有将勘察设计阶段和施工阶段结合起来，才能保证地基处理的有效性、科学性和经济性。
参考文献
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论文作者:杨博
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/16
标签：地基论文; 土地论文; 工程论文; 天津论文; 桩基论文; 阶段论文; 水利论文; 《防护工程》2019年第5期论文;