摘要：水利工程施工建设阶段中，常常需要对软土地基实施优化处理。由于软土含水量丰富，具有较大孔隙率，同时体现了强度水平不佳、压缩性显著的特征，令其承载水平不良下降。倘若施工建设过程中，无法做好软土地基科学处理，便会对整体工程项目施工优质性、安全可靠性形成不良影响。该文就软土地基核心特征，探讨了有效的处理技术策略，对提升水利工程建设水平，优化地基处理效果，有重要的实践意义。
关键词：水利施工；软土地基；处理技术
水利工程在社会将会有越来越重要并且越来越广泛的应用，在水利工程施工中，对于软土地基的处理是一个重要内容，也是不可避免的一项工作。因此在进行水利施工软土地基的处理时，软土因其具有高压缩性、低强度、大孔隙及高含水量等特点，在软土地基的建设管理过程中和设计使得存在大量技术难点，所以，地基处理中重点的研究对象就是软土地基。在水利施工中软土地基处理技术管理过程中，要充分进行考察和分析施工现场，对实际情况要了解，制定最佳的处理方案，以保证水利工程的地基质量。
一、软土地基及软土地基处理技术的重要性
软土地基的土体主要是由含水分较多的淤泥而组成，土体颗粒之间的内摩擦角相对较小，颗粒之间的空隙较大，整体土体结构的凝固性能较弱，这些特性导致软土地基的承载能力较低，不足以承载较大的竖向荷载。软土地基处治施工很大程度上阻碍了水利水电工程的施工进度，且对整体工程的质量控制起决定性作用。
鉴于软土是掺杂着一些薄层粉、细砂的混合物，其渗透性相对比较差，会严重影响着地基的排水功能以及承载力低，所以在水利工程的施工过程中会影响着地基的强度，软土地基对于水利工程的危害一般表现在水利设施工程中的公路方面。如果桥头高路堤发生滑移、沉降或者单边膨胀的现象会严重影响到桥梁使用的寿命和价值，如处理不妥当，会影响到附近那些鱼塘、农田、农户等人的正常生活，更有甚会影响到整个水利工程设施的作用发挥。因此，对于水利工程来讲，软土地基的处理技术是施工中所要解决的首要问题，也是当今所有相关专业技术人员所关注的重要课题之一。
二、软土地基特点
（一）孔隙比较高
在相同环境下，与重塑土相比较而言，软土孔隙一般要比其高出20%-40%。软土地基之所以会有这种特性是因为土质在缓慢沉降过程中，在土质中各颖粒点之间有胶结形成，缺乏与重塑土中相类似压密步骤。
（二）压缩性较高
对于软土地基来说，其压缩曲线是很有特色的，在其初始阶段曲线比较平缓，当压力超出一定应力时就会有陡降阶段出现。在压力过去之后又会有另外一个陡降阶段出现，这样一来，其在经过压力区间的一段变化之后，其曲线斜率所呈现出特性就是由突变到渐变。
（三）透水性比较低
一般情况下，对于软土地基来说，其抗剪强度大部分在20kPa之下，透水性相对比较弱。其渗透系数在竖向上为10-8-6cm/s之间，这对地基排水是十分不利的，地基中孔隙水有较高压力，对地基沉降会产生一定影响，并且也会延长建筑物沉降时间。
（四）灵敏性比较高
软土具有较高的灵敏度是从其触变性上体现出来的，原状软土受到振动，会使得软土结构之间的连接受到破坏，所造成的结果就是降低软土强度，甚至是会使得软土变成稀土状态，这样一来很容易造成的结果就是发生沉降、侧向滑动以及基底面被侧向挤出。
三、水利施工中影响软土地基处理技术选择的因素
对水利施工中影响软土地基处理技术选择的因素进行分析，有助于我们因地制宜选择最有针对性的处理技术，从而更好地保障水利工程的整体质量水平。
（一）工程的具体要求和质量标准
水利工程的质量标准会因为工程的具体用途和建设等级不同而存在一定的差异，比如说家级的水利工程和乡镇农村水利工程在用途和建设质量标准上就存在一定的差异。虽然说水利施工中软土地基处理的越完美越好，但是我们还应该从工程质量和造价等这些方面进行综合性的考虑，也可以说是我们通常所说的工程的性价比。
（二）施工时间限制
工程的建设工期也是我们在施工中重点考虑的事项，毕竟我们要在最合适的时间内完成工程的建设。比如说，采用添加剂法和重压法处理软土地基时，我们应当考虑添加剂的反应时间和重压后的沉淀时间。如果施工的时间过长就会影响工程的整体工期，因此，施工的时间往往也是影响我们选择那种施工技术的重要影响因素之一。
（三）软土地基的施工总量
软土地基的施工总量也是影响软土地基施工技术选择的影响因素之一，如果工程量较大，这个时候如果采用换填法来处理软土地基就需要投入大量的人力、物力，从而直接造成施工成本的大幅度上扬。如果软土层较厚，我们采用重压法则不能保证软土地基底部的稳定性和坚固性等。
（四）工程施工的环境因素
水利工程多出的地理环境是影响工程施工的重要环境因素，在具体施工的过程中我们也往往会因为地理环境的不同而选择不同的施工技术方案。比如说，平原地区工程施工时，往往会选择与山地、盆地地区工程施工不同的建设质量标准、施工方式以及施工技术方案。
四、软土地基的勘查技术
（一）地面测绘调查
地面测绘调查要完成以下几个工作任务：第一，对软土地基分布地段的地形地貌进行分析；第二是对软土地基的成因、分布范围和深度以及地层的性质进行分析；第三是对软土地基的砂夹层的厚度和组成及其排水性进行分析；第四是要对软土层的埋深及其与上下土层之间的性质进行分析；最后要对地下水的埋深、类型等情况进行分析。
（二）确定勘查点和勘查手段
勘查点的设置要根据地基所处的地形以及软土层的成因来决定，勘查点的间距设置一般为30m左右，如果土层的情况较为复杂，应适当增加勘查点，以避免遗漏个别土层的情况。勘查点的深度，要根据建筑物对地基的要求以及软土地基的性质来确定。勘查的手段主要包括原位测试、钻探式勘查和室内土工试验等。原位测试是软土地基勘查的重要手段，指在原位进行静力触探和十字板剪切试验等，直接获得软土地基的数据。钻探式勘查是划分土层的重要手段，利用钻探取样的方式对砂样进行分析，在操作的过程中要主要保护钻探对软土地基物理性质的改变，影响勘查数据的准确性。室内土工试验主要包括对软土地基的力学性质的实验和物理化学性质的实验。一般要求必须做固结不排水抗剪试验、无侧限抗压强度试验、固结以及直剪试验等。对于桥梁或者房屋等其他建筑中的软土地基，需要的数据要根据建筑物对地基要求的变化而变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（三）软土地基的评价
软土地基的评价，是指在勘查所得的数据基础上，对软土地基的性质做出分析，主要包含以下几个方面：一是分析软土地基的均匀性，包括强度和压缩性的均匀性；二是软土的灵敏度高，结构易变化，因此选用合适的持力层至关重要，尽可能利用地表硬壳层来降低施工成本；三是对软土地基的承载能力进行综合评定；四是采用一维固沉降计算模式与地区经验系数相结合的方式来计算软土地基的沉降性能。测定完毕后，将地面测绘、勘探和室内试验的数据汇总，编制成图表资料，提供施工图设计阶段工程地质勘查报告，在报告中做出工程地质评价与预测，以及给出对软土地基处理的有效措施。
五、水利工程施工中常见的软土地基处理技术
（一）换填处理方法
1、该处理方法技术特点
换填加固，顾名思义，就是将原来的软土地基在一定深度和一定范围内的软土挖出，换填成强度高、抗压缩、稳定性好的材料，主要包括砂、碎石、石灰等建筑材料。在进行填充的同时要利用人工或者是机械方式来对其分层进行夯、压以及振动，使其密度能够达到所需要的要求，从而使其成为优秀地基。当软土地基土层较薄并且其上部荷载也较小时，可以通过人工或者是机械方式来对其表层进行振动以及压等一些密实处理，这样也能够达到同样效果.换填法在处理浅层地基方面比较适合，可以对淤泥质土、回填土以及杂填土等一些土质地基进行处理，还可以处理暗沟、暗道以及暗塘等一些低洼地区。
2、换填处理法的应用
通过换填加固，一定程度上改变了原有地基的组成，可使其达到建筑施工的标准。换填加固法的软土地基处理方式，需要有以下几点需要注意：一是选用的换填材料要根据施工地实际的情况进行选择，选择的换填材料要符合相关规定和建筑物的要求，这样才可保证软土地基加固的实施是合理有效的。二是换填加固过程中，要逐层换填加固，逐层压实，用机械碾压等方法使之达到建筑要求的压实度。三是换填的深度和面积要经过正确的计算，保证换填工作的正确进行。换填时应先去除地基中的一些垃圾或杂物，基底要平整干净，再将经过试验合格的换填材料和计算确定的技术参数进行换填。换填加固法可直接有效的解决软土地基承载能力弱的主要问题，在各种大型水利建筑工程中应用广泛。
（二）排水固结法
1、技术特点
利用这种方法来处理软地基能够排出软地基中所存在水分，从而使得孔隙比以及超静孔隙水压减小，使土体发生固结变形，从而提前完成土体沉降速率，利用提升土体抗剪强度以及有效应力来使得地基承载力得到提升。排水固结法主要包括以下几种：真空预压法、矿井法、电渗排水法以及堆载顶压法。
对于软粘土地基进行处理时可以使用堆载顶压法，但是这种方法需要较长时间。在建筑物修建之前，对填土材料以及砂石加载预压，使软粘土地基完成沉降，从而使软粘土地基得到快速稳定固结，将荷载撤除之后再对建筑物进行修建。
有些软粘土地基透水性比较低，在对其进行处理时可以使用砂井法。这种方法是利用地基成孔的方式来对砂土进行灌注，将砂沟或者是砂层垫在砂井之上铺设，以此来固结排水管，利用对排水速度的提升来使得地基比较牢固稳定。砂井法所具有的特点就是用料省、连续性较好；并且其施工也比较方便。
2、排水固结法的应用
与换填法相比较而言，这种方法还是比较复杂的，在运用该种方法时，对其要求以及特点要特别注意。在实际运用过程中，要注意以下几点：第一，在堆载预压法时，不但要利用建筑物自重来进行加压，同时在施工时也可以采取相应措施来进行预压，也能够利用超载预压方式来排水固结，但具体方式要以估计值以及残余沉降量为依据来进行确定。第二，若软土地基地下水含量比较小，在对其进行处理时，可以利用降水预压法来进行。在对该种方法进行使用时，施工之前要需要对地质数据进行勘察，并且要将其收集起来，只有这样才能够保证所指定出来的方案比较细致可靠，从而增强其实效性。
（三）化学加固法
1、技术特点
化学加固法是指利用一些化学材料对软土地基进行排水固结的处理，以增加水利工程地基的稳定性，常见的化学加固法有深层水泥和石灰搅拌法、灌浆法等。深层石灰搅拌桩法，是利用石灰与土搅拌后所发生的一系列物理和化学反应来加强软土地基的强度，根据实际地质的不同所产生的加固效果也不同。深层石灰搅拌桩法的材料主要就是生石灰和高炉煤灰，可以有效的吸收软土地基中的过多水分，施工要按照从四周到中间的顺序原则，施工过程中要避免石灰搅拌桩被地表或附近的水渗透而过多吸收水分失去原有效果。灌浆法指的是应用气压、液化以及电化学原理，将一些能够固化浆液向裂缝或者是孔隙土体中注入，使土体能够充分固结，减少地基沉陷程度，从而将地基承载力提高.若软土地基中含水量较高，利用这种方法还有堵漏以及防渗作用。
高压旋喷注浆法的工艺如下：首先利用钻机来进行造孔，然后将带有喷头灌浆管进行下放，使其能够达到预定位置，然后利用高压喷射设备作用来得到具有高速度以及高能量液流，从而对土体进行冲击以及切割，使土体和浆液之间能够进行充分混合，并且要能够使质地比较均匀且连续密实柱桩或者是板墙等凝结体在地基中形成，从而对地基进行加固。
2、化学加固法的应用
利用这种方法对地基进行处理，能够增强其承载力以及硬度，使沉降量减少，达到处理软土地基目的，利用这种方法对地基进行处理之后，其边坡稳定性能够得到良好保障。在应用该种方法时，要注意控制水泥与地基之间可能会发生的化学反应，并且要注意采取相关物理措施来对其进行加固管理，保证在地基处理之后有较快固化速度。在使用灌浆法时，要使浆液在软土中均匀分布。利用高压喷射注浆法时，对于压力大小要注意，对于施工过程中的不均匀沉降以及起包问题要尽量避免。
总结
地基是整个水利工程的基础，地基处理是水利施工中重要的环节。在我国，各个地区的地质情况都是不一样的，所以在进行水利施工时，一定要注重对地基实际情况进行考察，了解掌握地基的基本特性，从而找出相对应的技术方案进行处理。软土地基因具有透水性差、天然含水量高、孔隙比大等特点，给水利施工造成了影响，一旦软土地基没有处理好，周围的结构地形都会发生变化，出现地基失稳、不均匀沉降或断裂的现象，最终危害到人们的生命和财产安全。所以为了确保水力工程顺利建设，就一定要采取相应处理技术使地基达到建筑的标准。
参考文献：
[1]孙国静，王寒芳，赵攀.水利施工中的钻孔灌注桩技术研究[J].河南科技，2018（2）：83-83.
[2]骆向东.水利施工中混凝土裂缝的主要原因及防治技术[J].工程技术（全文版）：00122-00122.
[3]毛合钢.浅谈水利工程地基施工管理措施[J].科技创新与应用，2017（24）：194-194.
[4]史训邦.浅谈水利工程地基处理[J].技术与市场，2016，18（11）：28-28.
[5]张孝军.探究水利工程地基施工的部分管理策略[J].建材与装饰，2018（18）：137-138.
论文作者:张利强1,曾雄志2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第33期
论文发表时间:2020/5/7