水利工程施工软土地基处理技术
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摘 要：在水利工程施工过程中，经常会遇到软土地基，这是一个难以处理的工程问题，应引起建设单位和施工单位的足够重视。软土地基含水量高，软土土质疏松，在水利建设过程中需要对软土层加以压缩，由于水利工程建设工地环境潮湿，处理软土易增加工程成本。但若不对土地进行处理，则很容易产生水利工程坍塌等安全生产事故。因此，本文对软土地基的危害及处理技术进行阐述，以供施工方参考。地基是建设工程项目非常重要的基础部分，水利工程项目也不例外，地基处理直接关系到建設工程质量。
关键词：水利工程：项目施工：软土地基：处理技术
1 软土地基的含义
软土地基含有大量水分、空隙多，具有凝固性差、不稳定等特点，施工中遇到这种地基对施工进度及质量有极大的影响。如果地基承受负荷超过其极限值，就会对局部地面产生破坏力，严重的会引起地面下降。总结其含义是主要由淤泥和一些类似淤泥的软土组合而成的地基。
2 软土地基危害
在进行水利工程的施工前，必须明确软土地基的危害，在此基础上选择针对性的配套技术，提高水利工程地基的稳定性。一般来说，软土地基主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭及松散砂等土层构成，与硬质地基相比，其具有如下特点，而这些特点也决定了软土地基的危害性：
第一，触变性。软土地基的触变性主要表现在软土本身尚未承受较大重量、或未受到破坏之前，整体的形态以固态为主，而一旦接触性破坏出现，软土会在短时间内转化为流动状态。第二，低透水性。与普通的土质相比，软土地基呈现出较低的透水性，其透水性能十分落后，因此为了保障工程的基本安全，在软土地基的建设过程中还需要安排更多的工期用来实现排水固结，既需要耗费大量的人力物力成本，且工程的沉降时间较长。第三，高压缩性。软土地基上的工程沉降程度与其所受的压缩系数呈现正相关关系，具有极高的压缩性。如果垂直压力达到0.1MPa，那么软土地基就会受到极大的压缩影响，从而发生很大程度的土质形变，使得其承受的工程主体发生沉降。第四，不均匀性。如上所述，软体地基主要由微细颗粒和高分散颗粒构成，这两种颗粒在土质中的密度存在着一定的差别，其所承担的受力状况自然也不尽相同，在沉降过程中也呈现出不均匀的特点，而这种不均匀性展现在以软土地基为基础的工程中就会出现不同程度的裂缝状况，甚至会引发更加严重的主体结构破坏。第五，沉降速度快。软土地基所承受的工程负荷越大，相应工程的沉降速度也就越高，此时即使地基状态完全相同，也会由于负荷的差异引起不一样的沉降速度。
第二，综上，软土地基的复杂特点决定了其作为工程地基的危害性，如果缺乏合理的处理技术，那么在工程建设及后续使用的过程中很容易导致地基形变、主体结构破坏以及工程沉降的状况。同时，如果不对于软土地基的不均匀状况进行有效控制，那么在荷载作用扩大的情形下，工程的沉降就不可避免，也会衍生出主体结构的开裂乃至倒塌。
3 软土地基处理技术
3.1 强夯法
强夯法应用范围非常广泛，不仅适用于水利工程项目，也适用于公路及铁路的路基，还可以用于工业、民用建筑项目。由于这种处理方法特别简单、加固效果好、应用成本较低，被广泛应用于各类工程项目。方法院使用10t～40t重锤，对地面进行不断冲击，使地面下降10cm～40cm。第1次夯实完成后，要整理并平坦施工场合，施工前可以测量夯前锤顶高程，起重机就位，将夯锤放回原位，预先设计一定高度，将夯实锤吊上去，打开脱钩设备：先放下夯锤，再放下吊钩，测量一下锤顶高度：如果发现被夯实坑底处出现不均匀现象渊如歪斜等冤，及时整平坑底。但必须指出的是，含水量跃60%、粒径跃0.005mm的黏粒等占1/3以上的地基不适用此种处理技术。
3.2 化学固结法
化学固结法常见的有合成材料加固增强和化学固结灌浆法。化学固结灌浆法主要利用土体强化材料聚氨酯、硅酸盐等材料，基于电化学、空气压力等原理，对软土地基进行灌浆处理，通过各种方法使液体冷凝，经过一系列化学反应，使其成为粉质黏土，从而提高软土地基的承载力。也可以采用水泥搅拌机等将水泥和软土混合均匀，从而提高软土地基的强度。合成材料加固增强法主要是为了提高软土的耐心力和稳定性，大大减少软土地基的触变和变形现象，进而避免软土地基、土壤颗粒发生位移。该方法是在软土地基的顶部覆盖一层沙，用人工合成材料进行覆盖。人工合成材料具有高电阻，可以根据沙分布情况进行调度，能控制地基在一个小面积上发生沉降，从而减少地基的沉降率，增加地基的稳定性，减少工程项目建设的潜在风险。
3.3 旋喷法
旋喷法应用范围较小，主要适用于软黏土、冲填土等的加固，其他软土地基并不适合。因此，软土地基处理前要进行细致的分析，充分讨论后再决定处理方法。旋喷法主要利用旋喷机形成旋喷桩，以此提高软土地基的承载力。方法院将带有特殊喷嘴的注浆管放置于预先设定深度的土层中，喷嘴通过旋转和提升，使喷出的水泥浆液和土体凝固硬化成桩，桩强度越高，压缩性越低。该方法还适用于地面防渗工作，如喷射成连续墙或联锁桩施工。
3.4 预压砂井法
此种方法主要目的是应用排水系统和加压系统把地基中的孔隙水排出。排水系统有垂直排水和水平排水2种：加压系统有3种，分别为堆载预压、真空顶压和降低地下水等。具体操作程序院淤清理，对土层周围的植被进行清理，在其表面进行铺砂垫层：于排管，在该地段垂直下插排水管，在垫砂层地块横向铺设排水管，可以大大提高加固地段的排水条件：盂抽气，在砂垫层铺设密封膜，使用真空泵抽取地基内的空气，直到压力达到80kPa以上。抽真空只有在工期不太紧张或在淤泥地质中才适用。
3.5 深层水泥搅拌桩施工技术
该技术也是当前广泛应用于软土地基处理作业中的重要技术，尤其是在粉土、淤泥土的作业中展现了较高的应用价值。这一技术的核心在于固化剂的应用，而水泥则是固化剂的构成基础，在施工过程中采用机械化的搅拌设备对于水泥及软土进行搅拌操作，使得其实现有效混合，在这一过程中，软土的硬度得到了很大程度的提升，可以适应后续应用强度及荷载力的要求。在深层水泥搅拌作业前，应当做好前期的准备工作。由于这一技术的应用核心在于材料的强化，为了有效避免杂质的混入，必须尽可能保证施工现场的清洁度，重点打扫干净现场的杂物，并根据实际状况对于施工场地进行适当平整;同时，要对水泥的质量进行抽检，确保其型号、种类均与施工要求相符，严格杜绝问题水泥进场;除此之外，还需要对于机械设备的性能进行检验，通过试桩确保机械设备符合作业要求，方可以开展正式施工。在施工阶段，要严格依照标准化的施工要求，还需要切实保障管道的畅通程度，在正式开钻之前组织专人对于管道进行疏通;要特别注意保证水泥搅拌桩体的垂直程度，并重点关注成型搅拌桩的质量检查工作。
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