摘要：随着市场经济的快速发展，我国多个行业都迎来发展的高峰期，尤其是水利工程建设，更引起人们的广泛关注。比如，水利工程中的软土地基处理技术，其也取得极为显著的发展成效。然而，最近一段时间以来，由于水利工程的运行条件受到影响，致使地基的承载能力以及运行条件等都发生变化，且地基的稳定性将会直接影响到整个工程的运行。也就是说，如果想要推动水利建设行业的发展，就必须尽快解决水利工程建设所面临的问题。本文主要是对水利工程建设中的软土地基处理技术展开的探讨，同时还对其进行了合理化分析。
关键词：水利工程；软土地基；处理技术
引言
水利工程建设的环境对于工程建设的难度存在重要影响，如果水利工程建设的环境条件较为恶劣，不但会给水利工程的建设者带来更多施工负担，同时还会使水利工程的主体质量降低，软土地基是一种会对水利工程造成不良影响的常见工程地基，施工人员需要对软土地基进行特别处理，以便降低这种特殊地基的影响，主要是对结构变形的问题进行预防，减少水利工程之中存在的经济性损失，本文根据对软土地基的了解，对水利工程之中处理软土地基的方法进行分析。
一、水利工程施工中对软土地基进行处理的意义
对水利工程中的地基进行处理，可以有效改善地基透水性。这是因为在建筑物下部结构地层下面存在一定水流运动，所以会对地层以上地基结构产生一定压力，为降低压力对建筑物结构带来的影响，就必须要采取相应措施对地基进行处理。建筑物地基需要承受来自上部结构的承载力，如果不进行地基处理，就可能会产生严重的地基土沉降。所以采取相应措施可以改善地基压缩特性，降低地基土沉降速度，同时可提高地基模量。地基抗剪强度关系着地基稳定性，所以对地基进行处理可以增加地基抗压力，改善地基剪切特性，从而减少剪切破坏和压力破坏。此外，地基处理还可以提高地基抗震强度，减少地震液化作用带来的不利影响，改善地基动力特性，消除或减少湿陷性土和膨胀性土的特性。
在对水利施工中软土地基进行处理时应对软土地基的承载能力进行充分考虑，可借助于计算机软件对影响软土地基水平剪切力、承载力、土壤热化等因素进行科学分析。在水利施工时要将冬天的影响因素算在施工的时间内，要尽量避免因为天气在水利工程中对软土地基处理工作的影响。
二、软土地基的处理原则和施工要点
2.1 处理原则
（1）预防性原则。处理软土施工要遵循预防为主、治理为辅的原则，在软土处理中将隐患消灭在萌芽状态。通过软土地基处理技术和方法做好预防性处理，对质量进行监测并做好保护，改良土壤的性质，降低沉降的速度。通过对周边环境的综合考虑，因地制宜的提出控制策略，降低软土内部结构的崩塌速率，并结合后期养护，延长工程寿命。
（2）修复性原则。对于已受到破坏的地基工程，应做好修复工作。软土修复较为耗时、耗力，因此，在保证工程质量的同时，要通过新技术、新工艺等处理措施，提高经济效益，降低修复施工的成本。软土地基处理技术是多数水利施工单位进行地基控制的手段，但对地基崩塌的原因分析不到位，因此，在修复工作前，要调查地基崩塌的原因，提出针对性的修复策略。
2.2 软土处理的施工控制
（1）施工准备。准备工作为施工有序开展提供基础，首先应该做好设备检修，保证设备工作状态良好，提高施工效率。同时对施工现场进行清理，便于开展工程建设。此外，要对施工材料的质量和施工材料是否完备进行检查，保持高水平的工作状态。
（2）施工过程。水利工程软土施工要落实相关技术规范和标准，并根据工程施工管理和现场施工控制、质量检查和巡查等制度，保障各环节的施工工作落实到位。软土施工严格依照工序有序进行。安全防护措施到位，加强设备维护管理，保证设备的安全高效运行。
2.3 确定软土地基的施工量
软土施工量的确定应根据施工方案来优化选择，不同的施工方案所选用的软土地基处理方法也不同。在大型水利工程软土地基的处理时，一般不会使用换填管理法做软基处理，主要是因其需要投入较大的人力、物力，工程施工量大，程造价成本高。
2.4 施工工期的确定
施工工期的确定也是影响施工质量的因素。根据施工方案，考虑时间的限制作为拟用的优选方案。施工建设中，对地基的处理应结合建造时间和软土地基需要的加固时间，在规定时间内保质保量的完成任务。
2.5 施工环境
软土地基在处理过程中，要综合考虑水利工程的施工环境、不同水利工程的施工标准。根据施工方案因地制宜地选择合理施工方案，从环境建设上保证施工质量。
三、现阶段用于加固水利地基的主要技术方法
3.1 强夯夯实法
加固地基的目的就是让其具备较强的密实度和强度，能够承载上层建筑和其他工程结构主体，所以在地基加固的施工作业过程中，通常用于地基的加固以及平整作业的方法就是强夯法，使得地基的整体结构得到夯实，提升其夯实度和严密程度，这也是改变软土地基性能指标的有效方式。利用强夯方法，可以在反复的夯实作业中不断的加强地基的各项性能指标，主要表现在强度和承载性能会得到大幅度提升，其实质是使用物理锤击和碾压的作业方式，使得软土层的密度和紧实程度得到提升，这样就能够很好的防范以往水利地基工程中经常出现的地基崩塌和下陷的危险情况。在一些必要情况下，地基结构的稳定性，需要将加固技术应用到极致程度，因此水利地基所处的施工环境较为复杂，有很多不确定性因素将直接危及施工人员的安全以及地基的稳固性，虽然夯实法的施工程序较为简单，但是其效果不容小觑。通过夯实作业，提高土层强度，此时土层表面整体会下降，低于原来的高度，那么就在夯实作业告一段落后回填加入一些强度较高的施工材料，然后在反复进行夯实作业，如此反复直到满足地基稳固性和安全性方面的施工需求，强夯法可以适应多种作业环境，在水利地基中应用极为广泛。
3.2 高效排水固结法
水利地基的施工环境会面临水的侵蚀和破坏，那么在施工中就要防止水带来的不利影响，将水及时排出施工现场，这样不仅确保了施工的安全，而且可以顺利实施各个阶段的施工作业程序。在水利地基施工过程中，要采取高效的排水措施将周边的水引导到其他区域，需要注意的是，是将多余或者富余的水分排出，而不是将所有水分排出，维持土层中规定的含水量对于后续的固结处理有较大的积极作用，有助于增强地基的强度和抗压性，维护地基的安全与稳固。所以在地基施工期间，施工人员不仅要明确由于水含量过高而引发的问题的处置方案，而且要深入了解排水以及固结处理的各项施工技术方法和手段，按照设计规范的标准来执行施工任务，以提升地基的强度和抗压性为加固施工目标。
图1排水固结地基处理
3.3 碎石桩基法
水利地基的建造可选用的施工材料有很多种，但这些材料无疑都具备很强的强度和刚度，这也是加固处理工作中所需要的材料。现阶段我国在水利地基的建设过程之中，通常会利用碎石桩基的技术方法来加固地基，但是会混入其他多种材料作为桩体的结构组成部分，比如水泥材料，还可以加入一些粉煤灰，其实这种结构是一种涵盖多种材料而混合而成的桩体，它能够起到很强的替代作用，如果遇到软土地基，采用这种方式能够更为迅速的提升地基的强度，并且可以有效维持地基结构的稳定状态，不易出现被压变形的情况。但在实际施工中，这种方法会增加地基施工的工作量，它需要搭建其一个较为复杂的复合形态的主体结构，以此来形成承载能力较强的地基结构，但是这种方法能够使得地基结构具备高强度和强大的承载能力，能够稳固的支撑住庞大的水利上层建筑，它通过分散重压作用力的方法，将重力分散给各个桩体，使得地基更为稳固和安全。
3.4换土法
对地基应用这一技术，所取得的处理效果是极为可观的，并且这一方法的应用程序体现出简洁性特征。在施工现场环境优良的情况下，换土法的合理应用有效的改善了软土地基土质特性，借此途径实现强化地基质量的目标。例如在对该工程软土地基处理之时采用了大量水泥、灰土等材料将其取代，进而使地基承载能力满足施工设计标准。换土法的优势体现在以下两个方面：①施工流程相对简易；②将软土置换强化土质承载力；换土法在水利工工程软土地基中的应用缺点体现在地理环境状况对其应用价值产生显著的影响方面上，特别是在远程运送之时施工难度与成本均有不同程度的增加。所以，为了确保换土法的实用价值在软土地基处理进程中发挥出来，对工程周围环境进行全面勘察是不可忽视的内容，若能就地取材可以协助施工单位节约施工成本，也就是说这一方法是行得通的。施工人员还应该注意的事项为，软土被其他土质置换以后应做好土质夯实，对回填土采用分层夯实方法，从而最大限度的提升地基的稳固性与承载力。
图2地基换土处理
3.5 化学固结法
上面提及的处理方法在一般的水利工程施工中使用的频率很高，但是在某些特殊的情况下这些方法并不能行得通，这时就需要一些特殊的方法来进行地基的处理，比如在一些特殊的软土中我们经常会采用化学固结法来处理地基。因为在这些特殊的软土土质中，一般的方法很难实现地基的承载力达到要求，这时就要利用化学方法来加强地基的强度，可以利用灌浆、高分子合成材料填充以及硅化加固的方法，来进行化学固结处理。灌浆利用了电化学以及气压的原理在原有的填充材料里添加例如石灰石等新材料来实现更好地加固效果。当然还有利用最新的合成材料技术来实现材料的固结，硅化固结则是利用了氯化钙与硅酸钠的化学反应来实现有效固结的。
3.6加筋地基处理技术
要是水利工程软土地基的沉降量较大，就应该采用加筋的方法，这是因为在水利工程施工建设中，摩擦会降低土壤里面材料的稳定性，钢筋抗拉强度材料加入到土壤里面可以有效的减少承受的压力，形成一个坚定稳固的基础。这种方法在达到要求之后还可以完成排水工作，与地基承载力变为统一，这种人为操作的方式能够起到良好的效果，保证水利工程地基具有很强的承受力。
四、水利工程软土地基处理时应注意的问题
4.1做好软土地基勘察工作
在开展水利工程施工前先要进行地基地质勘察工作，该工作的主要目的是对地基分布区域、埋藏条件和该区域的物理学性质和工程性质等进行研究分析，然后发现存在的问题并采取恰当的处理方法进行解决，从而为后续工作奠定基础。关于软土地基勘察工作主要包含以下几个方面。
4.1.1做好地面测绘调查工作
第一步是采取测绘手段对地基所处区域的地质情况进行调查研究，比如要对软土地基所在范围内的地形地貌进行分析评价，了解地层沉积关系；然后对软土地基的形成以及软土地基的广度、深度和地基地层的性质等进行测量分析，做出合理判定；另外还要对软土地基砂夹层深度、构成原因和地基排水条件以及地基埋藏深度等进行充分分析。由于软土地基上部建筑物对其产生影响，可能会使地基变形或强度发生变化，所以还要采取措施来解决这些问题。同时还应充分了解地表水和地下水水力之间的关系，对地下水埋藏条件、水位变化幅度和补给情况等进行充分分析，这样才能做好勘察工作。
4.1.2确定勘察点
在开展地基地质勘察工作中，应该根据地基所在范围内的地形地貌等特征和情况来合理选择勘察点。一般勘察点之间的距离保持在30m左右，如果该区域范围内的情况比较复杂，则需要适当地增加勘察点密度，避免因为存在疏漏而影响整个勘察数据的准确性和有效性。此外，在进行勘察点的深度确定时除要考虑地基压缩层深度外，还要根据建筑物具体情况和软土地基特点来分析确认。软土地基相关的处理方案也要提前制定好，之后根据该方案做出相应布设和调整。
4.1.3勘探手段的选择
根据上文对勘探手段的分析，在进行地质勘察时一般会采用原位测试与钻探取样相结合的方式。原位测试是通过该十字板剪切和静力触探试验的方式取代钻孔，这样不仅可以有效缩短作业时间，而且还可以减少土工试验和钻研取样工作量，提高勘察工作质量。在对软土地基地质勘察中，并不适合使用标准贯入试验的方法，选择钻探取样方式会更适合，而且在岩土工程土层划分上具有重要意义。在钻探取样中，主要采用的方式是薄壁取土器静压法，在软土取样过程中必须要保证从取样到试验这一段时间内样本不会受到任何外界因素的影响。此外，除了要对软土取样外，还要对细沙层取样。
4.2根据水利工程相关要求进行施工
不同类别、不同使用功能的水利工程，质量标准是不同的，因而在水利工程施工中需要根据指标要求制定施工方案，并选择性价比最高的方案施工。所以在软土地基处理时，需要结合水利工程相关要求，充分考虑软土地基处理的施工量、施工工期和施工环境，这样才能合理分配人力、物力资源，促使工程在规定时间内保质保量完成，同时保证软土地基建设质量。
五、结束语
综合上文所述，在开展水利工程施工的过程中，软土地基处理技术具有重要作用和意义，其主要原因是为了能够将施工中的软土地基进行改善，从而进一步提高地基自身的稳定性和承载力。所以，在实际开展水利工程软土地基施工的过程中，需要提高对各个环节的重视程度，而对于技术工作人员来说，必须要选择科学合理的地基处理技术，需要将处理过程中存在的问题及时处理，避免对水利工程施工的质量造成影响，这样不仅能够确保整体施工质量，最终为施工企业创造较大的经济效益。
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论文作者:李晗
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第11期
论文发表时间:2019/1/3
标签：地基论文; 土地论文; 水利工程论文; 水利论文; 工程施工论文; 技术论文; 方法论文; 《建筑细部》2018年第11期论文;