（一）软粘土

 

　　属于海相、泻潮相、河谷相、湖沼相等粘性沉积物或河流冲积物。主要特点是粘粒含量比较多，含有机质、水量比较高，一般大与40%，空隙比比较大，一般在1.0—2.0之间，由于这些特性，所以其强度比较抵，压缩性高，渗透性差，灵敏度高。

 

　　（二）膨胀土

 

　　膨胀土的矿物质成分主要是蒙脱石，具有很强的亲水性，一吸水就容易导致体积膨胀，而失水时体积收缩，变化性强，难以把握，在雨季与晴朗交换频繁的时节如夏季，土壤变化快，容易导致水工建筑物损坏。

 

　　（三）山区地基土

 

　　由于地基不均匀或场地稳定性查，容易形成山区地基土，在自然环境和地基土的生长条件下，极有可能在地基中存在大孤石，从而存在滑坡、泥石流、边坡崩塌等不良现象，对地基上水工建筑造成威胁。

 

　　二、软土地质的特点

 

　　（一）含水量高、孔隙比大

 

　　软土基础天然含水量在40%～70%之间，有的大于70%，天然容量在15～18kN/m3之间。由于其形成条件和土体颗粒组成的内在特性，软土土体颗粒之间空隙很大，我国软土的天然孔隙比e则一般介于1~2之间，一般情况下，这就会远远的大于液限，最高的时候，甚至可能达到200%。由于高含水量，在渗透系数k≤1（mm/d）的时候，透水性能就非常的差。土体中的水分大部分与固体颗粒形成结合水，内部水分很难排除。这样，在承受强荷载作用后，孔隙水压力就会变高，地基的压密固结性能也会深受影响。

 

　　（二）力学性能差

 

　　强度极低，压缩性大，大部分压缩变形发生在垂直压力为100kPa左右，作为地基时的沉降量很大。地基承载力低，强度增长缓慢，加荷后易变形且不均匀，变形速率大且稳定时间长，一些深厚的软土沉降持续数年甚至数十年之久。通常，软土会呈现出软塑-流塑的状态，这样在有外部荷载的时候，抗剪性能就变得极差。此外，具有触变性及流变性大的特点，作为地基则易产生不容许的差异沉降。如果不存在优质的排水出路，在荷载增大的情况下，强度就会衰减。

 

　　三、水利工程地基处理中的关键施工技术

 

　　（一）施工准备措施

 

　　1、地质勘查

 

　　水利工程建设要高度重视工程地质勘查工作，必须对施工场地进行全面的勘察，掌握详实的岩土工程勘察资料以及上部结构及基础设计资料，根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题，确定地基处理的目的、处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标。对地质病害应以防为主，以治为辅，能避当避，即使增加工程造价也是值得的。必要时应增加技术手段，对重大地质病害区域进行深入勘察，确定建设地点可行性。

 

　　2、现场布置准备

 

　　在对土方开挖之前，需要根据相应的施工方案要求，将施工现场或者施工区域相关妨碍施工的已有物体进行妥善的处理。对于施工场地需要进行清理，保持干净平整，施工现场的表面坡度应当符合设计要求的排水坡度和临时排水设施。

 

　　（二）软土地基处理施工技术

 

　　1、置换垫层施工技术

 

　　指将基底不能满足设计要求的软土挖除，回填砂、碎石、石渣等具有强度高、压缩性低、透水性好、易压实特点的物理力学性质较好的土体，并分层夯实成低压缩性的地基持力层，地基持力层有利于防止地基的冻胀，有利于提高地基的承载能力，也有利于加速软土的排水固结，同时也有利于减少地基的沉降量。该方法优点是可以就地取材、价格便宜、施工工艺比较简单。适用于软土埋深较浅、开挖方量不太大的基础施工。换填法受地理环境因素影响比较大，在施工时会出现远距离运输的难题，增加了运输的成本，因此必须要注意设计要求，避免超欠挖以免造成经济损失。

 

　　2、深层搅拌施工技术

 

　　利用水泥浆、石灰或其他材料作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基，从而达到提高地基的承载力和增大变形模量的目的。该技术适合于各种成因的软土层，尤其是对于厚度较大的饱和软黏土。

 

　　3、排水固结施工技术

 

　　是指在地基中设置排水体，通过排水系统将地层中含水量较高的淤泥质软土层透下来的水进行集中排水，它主要是由排水系统和加压系统两部分组成。根据排水体的不同可分为深度排水、砂井排水。

 

　　（1）深度排水处理

 

　　在工程基础施工之前，对地基进行加荷预压，从而使地基能够提前完成固结的过程。这种加固方法的主要原理在于使淤泥质软土地基提前完成固结沉降过程，进而保证施工的顺利进行。对于处理深度大于5.0m的深层软土地基，采用深层排水固结或通过深层复合地基加固进行处理，可以达到提高地基承载能力，一般由排水系统和加压系统组成。需要首先在地基土中设置水平排水垫层和竖向排水体，以改变地基排水边界条件、缩短排水距离、加快排水速度。然后采取加压措施，使地基土产生压缩完成地基的固结沉降。

 

　　（2）砂井排水处理技术

 

　　砂井排水是在软土层设置垂直排水井，一般由中砂或粗砂构成。用下端装有埋入式桩靴的钢管打入土中，然后从上端灌入砂子，分层夯实，同时将管向上拱起，直至桩孔灌满砂，形成砂井。在粘性土中也可先打入木桩，拔出桩后在孔中填砂夯实。注意事项是确定砂井的位置间距L和砂井的直径D，这些与当地土层的含水量有关，统计其含水量。井距常用范围为2-4m，一般砂井直径为0.2-0.3m平面上呈矩形或梅花形布置。

 

　　4、灌浆施工技术

 

　　利用气压、液压或电动化学原理，把具有充填、胶结性能的材料注入各种介质的缝隙和孔隙中以增加其强度和密实度。通过钻孔，将压浆管放入到预定深度的土层，在较高的灌浆压力作用下使浓浆克服土体的初始应力和抗拉强度，在土体内产生水力劈裂和置换作用，形成交叉的结石网格和较高强度的空间性刚性骨架。在水力劈裂过程中土体中自由水和毛细水被排走，表面水被吸收，土体发生固化和化学硬化作用使土体再次得以加固。

 

　　5、加筋施工技术

 

　　该技术方法是指运用强度较大的条带、纤维等土工聚合物埋入土层中，它有利于增加地基的承载力，降低或者消除地基的沉降量，提高建筑物的稳定能力。对于强度较大的土工合成材料，使得地基能够承受更大的抗拉力，减少地基的断裂的可能，使得地基的整体性和刚度得到进一步增强，增强地基的承载能力，改善地基土体的应力场和应变场。

 

　　6、桩体加固施工

 

　　通常采用的地基处理方法有水泥搅拌桩、旋喷桩、夯扩碎石桩等，通过在软弱地基中植入强度、承载力远高于软土的加强桩体，形成复合地基以达到改善地基强度的目的。该法适用于软土厚度较大的浅层软土地基处理，但随着软土厚度的增加，处理效果也越来越不理想，而且造价也比较高昂，不太经济。该法能大幅提高地基承载力，适用于对变形沉降控制不太严格的简单水利工程。

 

　　总结：水利工程施工中，基础问题往往是复杂的，单一的方法无法一次性满足工程要求，为提高处理效率，可以采用多种方法科学合理的组合应用的方法，以发挥各自的优势，使地基处理更加科学与完善。

 

　　参考文献：

 

　　[1]《基地处理技术方法与发展》[D].广州.华南理工大学2004

 

　　[2]黄晶纯《水利水电工程中地基施工的新技术》[J].科技创新导报2009(27)

 

　　[3]赵存厚《软地基处理技术》[J].水利水电施工2006（4）