摘要：水利工程中的软基类型较多，且给工程质量带来的影响较大，现代水利工程对施工质量要求更高，因而切实加强水利工程软基处理工作，对于促进软基施工质量和工程施工效益的提升都有着十分重要的意义。
关键词：水利工程；软基；处理技术
1软土地基处理概述
1.1概念分析
软土地基的构成材质较多，如松软土、有机质土、泥炭及松散沙等，而各种构成材质的特征也是完全不同的。松软土的特征是细微颗粒十分多，一般由黏土和粉土等构成；有机质土的特征是间隙大，土质粗糙，颗粒大等，在生活中十分的常见，熟悉度较高；泥炭的特征是硬度大并且常发生沉降。当然，软土地基的特征性也十分明显，如触变性、低透水性、高压缩性、沉降速度快等，建设前必须要对软土进行排水处理，此过程非常费时与费力。当建筑物完成建设后还需要用较长的时间来沉降，时间会长达10年之久，所需时间十分长。
1.2特点
1.2.1软基含水量多
软基的透水性不强，特别是抗剪强度比较低，软基内部的空隙大，含水量明显要高于其他土层，其含水量最少30%、最高可达到70%。软基压缩性高、透水性弱以及抗剪强度差等特点，给工程的施工造成了极大困难，影响了路面的承载能力。在软基上进行工程建设，对于施工进度以及工程质量必然造成影响。所以，积极解决软基问题就成了工程建设过程中的核心问题。
1.2.2软基渗水力差、固结很慢
软土的含水量要远远高于其他土层，有时候含水量高达70%，所以其渗水能力必然差。在这样的环境中进行水利工程施工建设，对软土进行加固处理，必然对固结处理有极大的影响。如果固结的速度太慢，势必会影响到软基的稳定性。那么在水利施工中，如何加快软基固结施工是个难题。此外，就软基土壤的构成成分而言，存在着不单一性；在这种土壤中，有时候还存着一些有机质，有机质的存在常常会造成排水管堵塞，影响对软土层中水分的有效处理，进而极有可能导致出现塌方等严重问题。
1.2.3软基加固技术特征剖析
软基加固技术的全称是软土地地基施工技术，这一技术在软基工程中有着极其重要的作用。这是因为软基土层自身含水比较高，过高的含水量会影响到路基加固的固化速度。如果固化速度太慢，势必会对整个道路建设造成影响。作为技术人员，在软基加固中，必须做好调查，做好每一项工作，以确保软基加固的质量
1.3存在的危害分析
首先是触变性。这主要是由于，若软土地基没有受到任何压力作用，其将呈现出固态，而当其一旦受到外力作用之后，就会由传统的固态变形为流动状态。其次是低透水性。软土地基通常情况下透水性较差，水利工程在建设的过程中往往需要花费大量的时间来将其中的水分全部排出，同时，水利工程在软土地基上建设之后，沉降的总体时间非常长，多数工程建设十年之后仍旧处于沉降当中。第三是压缩性较高。当软土地基受到了较大的外力作用之后，其压缩系数非常高，压缩数值非常大，这表明，若在软土地基上建设水利工程，非常容易出现沉降情况。第四是沉降速度非常快。随着水利工程建设负荷的不断增加，水利工程沉降速度将越来越快，特别是随着当前水利工程建设规模的不断增加，该种特征更加突出。第五是不均匀性。软土地基中往往包含有大量的高分散颗粒和细微粒子，这两种物质的密度有着较大不同，这就导致即使软土地基承受的压力相同，其产生的沉降情况也有着较大不同，由于不均匀性的存在，导致软土地基中非常容易出现各种类型的张拉裂缝，严重影响水利工程建设质量。
1.4处理原则分析
对软土地基的处理而言，并不是随意进行的，必须要坚持相应的施工原则，通常情况下都需要坚持预防为主的原则，并将预防和治理进行完美的结合，及时发现并处理问题，使隐患在萌芽初期就得以消灭。其处理方法需要坚持预防与修复结合原则，其中预防控制时需要做好地基技术处理，使软土地基质量处于安全状态，最大限度减少沉降的速度。采取预防控制方法时，需要先考虑周围环境因素，并结合实际情况，降低软土内部结构的崩塌速度。修复性控制方法是对受到破坏的地基进行修复，此修复过程中所耗费的人力、物力及财力较大，想要达到最终的获取经济利润的目的，就要不断减少项目作业成本，合理运用地基处理技术。从目前我国多数施工单位来看，对于软土地基控制方法的重视度都较强，但对其导致崩塌的根本原因一般都不会重视。
2在水利工程中应用软土地基处理的意义
软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。软土地基当中的软土实际上指的是含有很多杂质的土体，大部分软土中都含有一些细砂这类物质，这就容易使软土本身的渗透性大打折扣，进而影响建筑地基的排水作用。因此，在水利工程的建设过程中一定要加强对软土地基问题的注意，以防这一问题降低建筑地基的强度，避免由此引发安全事故，为人们的正常生活造成不必要的麻烦。中国疆土非常广阔，由多个地区组成，那么各地区的软土地基的形成因素也就有着一定的差异性，因此一定要结合不同地区的实际情况，在原有经验的基础上对软土地基问题予以更急完善的解决，这对我国水利工程建设的发展也有着尤为重要的意义。
3软土地基沉降类型
在当前来看，软土地基沉降是有着特定的规律，各种类型的沉降方式也是有着很大的不同。而在高填方地基施工中，导致地基沉降的类型主要有如下两个：
3.1瞬时沉降
瞬时沉降主要出现的原因就是软土的承载力不够。在进行高填方地基施工时，因为地基的质量较大，就会对下面形成一个巨大的压迫力。这种压迫力就让地面瞬间沉降下去，甚至会阻断地下水的流动，造成地形的变动。因此这种瞬时沉降是必须要在施工开始之前就进行预测的，这样才能够保证施工的顺利进行，否则很容易因为沉降，而造成地基建设的高度增加，这样的情况会造成巨大的的经济损失。
3.2固结沉降
固结沉降主要是因为地基在进行建设的时候是有一些填充物的，这些填充物在进行人工填入的时候中间还是存在着一些缝隙的，但是随着地基的建设，压力长此以往，就会让填入物越来越紧实。而当填充物紧实之后，其中的空间就会消失，会导致地基沉降。这种沉降在任何的地基之中都可能存在。是一种非常正常的现象。同时也存在着另一种状态，就是在建筑的时候，地形的承载力是足够的，但是随着时间的推移，下层的一些土石被压实了，就造成了地形的改变，因此引发了固结沉降。这种固结沉降是在地基外部发生的。
4水利工程中软土地基处理的方法
4.1换土地基处理技术
所谓的换土地基处理技术，如表面意思一般就是将软土地基中薄弱性较强的土层换掉，普遍而言，软土地基的下层环境会受到多种因素的局限，并且应用效果也会体现出较强的弱化特征，如果不能给予及时性处理，便会出现影响后续工作顺利推进的情况，容易留下安全隐患。因此，需科学合理的运用施工材料进行替换与更换并进行压实处理。如实际水利施工中，可以将其施工中产生的废渣来垫层换填软土地基的软土层，提高软土地基的整体荷载能力，排除软土地基中的水分，真正为下面的暗穴施工提供有效保障。其中碎石土可以成为换土的主要材料，并对其厚度与密度控制好，此种方法和其他方法相比较而言，具有较强的操作性与经济性，可以在水利工程地基施工中进行推广性的应用。
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4.2排水砂垫层法
在进行软土地基的处理中，这一方法也是一种比较重要的施工方法。排水砂垫层方法主要运用于水分含量较大的淤泥质粘性土中，通过及时排水来提高土质的强度，减缓其压缩性，从而保证土质可以满足地基设计的要求。因此，在实际施工中，就要在其底部填充具有高渗水能力的砂垫层，从而保证施工的顺利进行。水分含量较大的软土层受力越大，其水分也会逐渐被排挤出来，这样也就提高了地基固结的效果，保证了地基的强度，提高了施工的效果。同时也可以避免出现地下水反渗等现象。在选择材质的过程中，还要选择一些具有高强度的透水材料，在保证其透水情况的基础上来提高其强度。
4.3强夯施工技术
强夯施工技术近些年被充分运用到了水利工程施工建设中的软土地基施工中，对于地基的稳定性有较大帮助，因此实际运用过程中，需要根据施工的实际情况合理选择施工时所需的工具，必须要将夯锤吊到标准性的高度中，使下落力处于预期的设置目标中，之后循环性应用强夯施工技术，相信在次次下垂后进行夯实软土地基处理后，就能更加明确此技术在复杂软土环境中的优势。软土地基是水利工程中常遇到的情况，有些软土地基还具有沉积、杂质等情况，会使得水利工程施工的环境越来越复杂，如果采取别的技术就会出现能效发挥受局限的情况，而强夯施工技术则完全不同，能够彻底解决与优化此问题，真正为水利工程施工质量的不断提高奠定扎实的基础。
4.4化学固结法
以上的两种方法只适用于普通的软土地基，对于一些结构特殊和组成元素相对复杂的地基，传统方式难以取得理想效果，这时就可以应用一种化学固结法来对地基进行填充。这种方法以减小地基压缩性为目标，通过对地基填充材料的改造使其强度得以提高，从而满足工程施工的需求。总体来说，化学固结法可分为3种操作类型。首先是灌浆，结合气压和电化学等物理知识，向地基中加入石灰石等材料使其内部发生化学反应，从而加固地基结构强度，使软土地基耐久度加强。其次是利用高分子合成材料进行地基填充，在原本的软土地基中加入人工合成的新型材料，使二者紧密地集合在一起，避免水分渗入地基内，从提高韧性的角度加强软土地基的强度。最后是利用氯化钙和硅酸钠等成分，借助它们之间的化学反应产生的能量将软土紧密黏合在一起，最终生成类似于凝胶状的聚合物，从根本上改变地基的物理性质，这种方法可以大大增加软土地层的硬度和承载力。
4.5桩基法
桩基法适用于软土层厚度较大的工程，通过桩基础将建筑物产生的荷载直接作用在持力层上，从而满足地上建筑物的承载力要求。基础按照受力原理分为端承桩和摩擦桩，软土地基一般采用端承桩，因为软土层不能够与桩身形成满足要求的摩擦力，而按照工序可以分为预制桩和灌注桩。在目前水利工程软土地基处理中预制桩使用的较为普遍。具有施工简便、成桩质量高等特点，在施工过程中群桩可以采用从中心向两侧对称施打和逐排施打，避免由于沉桩造成桩间土体密实度提高而难以施打，也避免土体内部应力过大，从而影响软土地基的处理效果。
4.6振动水冲法
振动水冲法的作业顺序不能够改变，需要依照一定的顺序钻孔作业，接下来应用水泥、砂石等材料加固软土地基。在进行振动水冲法处理软土地基前需要进行一次合理的设计及规划，并使用标准化的机械设备进行钻孔的工序，与实际情况相结合，采用合适的方式进行加固，以使软土地基的不足之处得到满足。在使用振动水冲法前一定不要采取排水作业，而且在施工时还必须要依据相关的工作流程处理软土地基，最终促使软土地基土质得到改善。
4.7高压灌浆法
高压灌浆法师处理软土地基的主要方法之一，其工作原理是使用液压或是气压的法师，在软土地基内部注入具有凝固功能的浆液，或者是应用注浆管将水泥浆液均匀的灌入进软土层中。其工作目的是赶走原来软土层中聚集的水分及空气，使软土层变形。浆液的凝固作用是使原有软土层中的较为松散的颗粒或裂隙进行胶合，使之成为新的结合体，以有效提高原来软土层的承载力，加固软土地基。
4.8深层搅拌法
深层搅拌法通常应用于土质为含水量高、承载能力弱的粉土、粘性土等软土地基的处理。深层搅拌法主要有喷浆、喷粉两种模式。其工艺流程为：先用搅拌机充分搅拌石灰、水泥以及地基软土，进而改变它们的形态，使其成为格栅状、柱状、水泥增强体等。深层搅拌法还可以用于提高粉细砂土质地基的稳定性以及防渗水性能。
4.9真空压顶法
真空压顶法主要适用于土质结构为粉土、杂填土等土质的地基处理。其工作原理如下：在地基中加设互相保持垂直的排水道以及砂垫层，并分别在它们上边覆盖密封性较好的封膜，通过抽气以及排水的过程，形成负气压环境，从而减少排水固结所需时间。实际施工过程中，排水道通常为塑料排水带，封膜通常为线性聚（氯）乙烯薄膜。
5水利工程施工中软土地基处理的注意事项
5.1注意施工前的准备工作
要想让软土地基处理效果有所提升，那么工程团队在施工前就要做好充分的准备工作，这样才能对后续地基处理工作的开展提供便利条件，主要应注意以下几方面内容：
第一，施工方案方面。在施工前，相关工作人员需要对施工方案进行全面的检查，并与施工现场进行抽样对比，对施工方案中存在的问题进行及时的处理，以此来保证施工的顺利进行。第二，施工材料和设备方面。另外在施工前，施工团队还要对软土地基处理中涉及到的施工材料和设备进行全面的检查。工作人员需要对施工材料的质量进行抽样检查，同时还要对存在安全隐患的施工设备进行及时的维修，以此来保证软土地基处理的质量。第三，施工环境方面。在施工前，相关工作人员还要对软土地基周围的环境进行细致的检查，同时还要对周围的杂物进行全面的清理，对影响施工安全的不良因素进行及时的处理。这样才能保证软土地基处理工作的质量。
5.2注意软土地基的实地测量工作
软土地基实地测量工作对水利工程整体的质量安全有着重要的意义和影响，是软土地基处理工作中的重要内容。所以施工团队应该注意以下几方面内容：首先在测量过程中，工作人员应该提高对软土地基含沙量和水流量测量的重视，同时还要对相关的测量数据和信息进行准确的记录，以此来为后期地基处理工作的开展提供可参考的依据。其次，测量团队还要对软土地基中的水文变化和地基所处的地貌特点进行准确的测量，从而制定合理的地基处理方案，降低处理过程中对地籍的破坏。最后，测量团队需要对软土地基所在的自然环境因素进行细致的测量，并根据实际施工需要，地基处理方案进行合理的调整，从而提高软土地基处理质量。
结束语
如今，很多水利工程在进行软土地基施工过程中，都能有效的掌握地基处理技术的要点，同时还能将其他先进的处理技术与之相结合，从而提高软土地基整体处理效果。另外，一些施工团队还会对软土地基处理过程中存在的问题进行全方位的分析，并对影响技术应用效果的因素进行深入研究，从而制定合理的解决方案，降低不良因素对处理技术的影响。但是也有部分水利工程在开展软土地基处理技术的过程中，不注重技术要点的分析，对于施工过程中存在的难点问题也不能进行及时的处理，导致软土地基质量得不到保障，影响了水利工程后期的使用效果。所以在日后的发展中，水利工程团队一定要提高对软土地基处理技术要点分析的重视，以此来为相关工作的开展提供保障。
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论文作者:楼向东,王猛,陈子超
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/9
标签：土地论文; 地基论文; 水利工程论文; 土层论文; 技术论文; 水利论文; 含水量论文; 《基层建设》2018年第28期论文;