摘要：一般对于水利工程施工进程中的软土地基来说，有关施工技术人员可以借助换土垫层来强化软土地基，其中可以用水泥、沙土以及灰土粗砂等材料来代替，从而借助土壤替换的方式增强软土地基的硬度和强度。那么在此种技术实施的过程中，有关技术人员需要保障软土地基结构的优化，就需要在软土层替换的过程中进行高效处理，逐步增强软土地基的承受能力。而且在此过程中，还需要把软土地基中影响水利工程的因素排除，并且借助一些强度较大的材料进行填充，如矿渣、灰土、砂砾与碎石等，借助分层填充的方式逐步转变土壤层的密度，在此过程中可以借助机械振动的方式夯实软土结构，保证在后期水利工程施工的进程中能够得以顺利进行。一般情况下，换土垫层法主要运用在水利工程软土地基的浅层部位，需要借助外界的材料增加软土地基的压力，从而减少水利工程施工进程中沉降等安全事故的发生，并且在此方法的使用过程中还能够优化水利工程的排水系统，减少土壤膨胀收缩等情况发生。
关键词：垫层法；水利堤防工程；软土地基；处理
在农业生产、发电以及防洪等工作当中，水利工程仍旧发挥着至关重要的作用。因此，受到全社会的高度重视。堤防工程的建设质量将会对整个工程投运后的运行效果产生直接影响，只有从各个方面对其进行有效控制，才能防止出现严重的质量问题。在软土地基中施工时，其承载力往往难以满足工程建设的需求，必须对其进行有效处理，防止不均匀沉降等问题的发生，以增强堤防工程的稳定性。软土地基在压缩系数、孔隙比、渗透系数和天然含水量等方面都存在一定的特殊性，对于处理技术的要求较高。垫层法在该施工环节中的应用，能够有效防止堤防失稳现象的发生。在实际工作当中，应该从工程建设的基本情况出发，制订针对性的技术应用方案。
一、水利工程软土地基技术的基本概述
我国目前的水利工程建设中仍然有软土地基造成的问题，以至于会出现各种类型的事故。水利工程软土地基所能承受的压力是有限的，如果在施工之前没有做出充分的考虑，施工时就很难及时采取措施解决软土地基问题，最终造成严重后果。通常情况下我国水利工程施工软土地基出现的问题是由两方面因素造成的。
软土地基顾名思义就是施工现场的土壤成分主要是以软土为主，此种土壤中水分较多，抗压能力相对较弱，非常容易受到外力的影响而出现变形的情况。为了让软土地基能够在水利工程施工进程中高效运用，就需要根据软土地基处理技术，借助水利工程施工现场的环境以及软土地基的种类进行处理，从而优化整个水利工程施工进程，减少软土地基对整个工程后期投入使用的影响。而且在水利工程施工之前，有关管理者还需要重视因为软土地基带来的施工现场坍塌等安全问题，做好万全的施工准备，从而借助高效的软土地基处理技术，转变软土的土壤性质，优化软土地基结构，从而增强整个水利工程的施工效果与施工安全。
对于地基处理技术来说，其是一项较为专业的综合技术，具有极强的实践性、社会性和专业性，直接作用于建筑项目的施工质量。在我国社会主义市场经济高速发展的进程中，相关建筑企业逐步重视起地基处理技术，并且接纳了国内外各个项目中优质的地基处理技术，特别是在我国的水利工程施工进程中，软土地基处理技术的高效运用，在较大程度上强化了水利工程施工效果，推进了水利工程的顺利运行。
二、软土地基的特点
软土地基的特点主要有高压缩性、高孔隙比、低透水性、高灵敏度，不同的软土地基特点还造成相应的影响，如表1所示。水利工程施工前，需要提前对软土地基状况有综合性的了解和认识，针对不同的问题设计出相应的方案，运用技术手段处理。
2.1 高压缩性
高压缩性是软土地基的一个特性，不过如果软土地基的压力值超出屈服值的范围，会带来圧缩曲线由平缓变陡降。水利工程施工如果在软土地基中，刚开始可能不会出现较突出的质量问题，不过随着时间的推移，压力值逐渐增大，软土地基就会明显的发生变化，这种变化的特点就是刚开始比较平稳，在平稳的变化中出现骤变。这也是软土地基上的水利工程可能会出现突然坍塌的原因。
2.2 高孔隙比
不同的重塑土高孔隙比也存在着差异，在外部条件都相同的情况下，软土的高孔隙比明显要高出许多，通常为30%左右，这种情况下软土下沉时出现胶结的问题，不利于进一步的压实。这也是软土地基不适于建设水利工程的重要因素。
2.3 低透水性
底透水性是软土的又一明显特征，较低的透水性会影响地基排水，地基凝固，当在软土上建设水利工程是，由于地基无法及时的凝固，会出现建筑物下沉的状况。低透水性会造成地基水压高，在建筑建设的初期不利于其沉降，长久来讲，会造成建筑物下沉时间增加。
2.4 高灵敏度
软土地基还具有较高的敏感性，当感受到震动之后，就会造成土质结构的变化，与原有的土质结构相比，质量、稀释状况都会发生明显的变化，不利于水利工程建筑的质量。水利工程建设设计前，就要注意软土地基的高灵敏度，采取相应的措施，防止高灵敏度造成基地侧向发生滑动的情况等，非常不利于水利工程的长期正常使用。
三、垫层法的基本概念与特点
当水利堤防工程中存在较弱的持力层时，可以将一定厚度的垫层应用于地基表面当中，以满足上部荷载对地基的要求。此外，也可以挖出地基中的软土地质，应用砂石等进行换填处理，以增强其承载力，这就是垫层法。由于垫层法的施工较为便捷，而且能够起到有效的地基增强作用，因此，在水利堤防工程软土处理中的应用较为普遍。由于在施工中会对软弱土体进行挖除处理，因此，确保换填材料的质量可靠性，这也是决定施工效果的关键因素。垫层设计也应该符合地基承载力的要求，确保能够实现荷载的应力扩散，对垫层的沉降量进行有效控制。
四、垫层法在水利堤防工程软土地基处理中的应用要点
4.1 验槽施工
处理堤防工程的软土地基时，应该首先做好验槽施工，为后续施工奠定基础。在槽底或者两侧位置，往往会有沟壑、墓穴、孔洞和井等存在，这会对施工造成一定的影响，应该由专业人员对其进行处理。坍塌问题往往就是由于验槽施工不规范引起的，使得工程质量难以满足项目要求，同时也对人员安全造成威胁。施工人员应该重视对浮土的及时清理，并对边坡做好相应的稳定措施。
4.2 铺填与振捣
换填垫层的材料质量，会对地基的抗渗能力产生直接影响，因此，应该合理选择施工材料。粉煤灰、粉质黏土、水泥土和灰土等是在施工中的几种常用材料。在使用粉煤灰时，应该配合黏性土褥垫层，并控制其厚度在0.3～0.5m。
合理控制粉质黏土中的有机质含量，使其能够在5%以内，并对其中的冻土、膨胀土和杂物等进行清理。粉质黏土粒径应该控制在15mm以内，在应用水泥土时应该控制水泥产量在8%～15%。保障砂石具有优良的级配和硬度，在应用细砂时应该配合一定量的碎石和卵石。分段施工在水利堤防工程软土地基处理中较为常见，应该对每层错开的距离进行控制，通常在0.5～1.1m。在振捣夯实过程当中，应该严格按照施工标准与要求，防止对其密实性产生影响。
4.3 换填施工
换填施工在垫层法的应用中也具有重要作用，对于工程建设的整体质量会产生直接影响，因此，对施工人员的专业能力要求较高。开展碎石填实作业时，应该在基坑的周围和底部铺设砂层，能够实现对基坑底面表层软土的有效保护，消除施工中存在的安全隐患，为后续碎石垫层铺设施工奠定基础。对施工图纸进行深入的分析，确保铺层厚度满足设计要求，并将误差控制在合理范围之内。在对分层厚度进行控制时，为了能够保障良好的精确性，可以适当采用样桩。在砂层捣实处理的过程当中，应该防止对基坑底部和周围的土体产生破坏，以保障地基具有良好的强度。由专业人员负责检测铺设的质量与密度，确保不存在任何问题后才能开展后续施工。
五、垫层法在水利堤防工程软土地基处理中的质量控制
5.1 灰土拌制
粉质黏土在灰土拌制当中的应用较为广泛，应该有效检测其中的有机物、淤泥以及冻土的含量，防止对施工质量产生严重的影响。消石灰应该确保不低于Ⅲ级标准，防止其储存期超过3个月，以保障其良好的性能。在石灰消解当中应该确保在3d以内，防止石灰块的存在。有效校验基坑的基本情况，为灰土垫层施工提供保障，挖除软土层并进行夯实处理。
5.2 拌和与含水量控制
土料的含水量也是影响施工质量的关键因素，当其含水量难以满足施工要求时，应该对其进行适当的洒水处理。在确定分层铺设的厚度时，应该明确夯压机械的类型，确保碾压次数符合设计要求。在当天完成灰土的拌和工作，为了防止对灰土的硬化性和水稳定性造成影响，还应该做好相应的防水处理工作。
5.3 质量检测
质量检测是工程建设的最终环节，应该保障检测流程的规范性与专业性，防止工程在投运后出现严重的质量问题。在质量检测工作当中，轻型动力触探、贯入仪和环刀法等较为常见。重型动力触探的方式通常应用于检测砂石质量工作当中。在垫层的承载力和压实系数检测当中，轻型动力触探的方式较为常用，能够对压实系数进行测定后，利用轻型动力触探试验明确压实系数和击打数之间的关系。当发现质量不合格的问题时，应该采用补夯的方式进行处理，以保障软土地基的实际处理效果。在垫层整体承载力的检测当中，标准贯入法的应用十分常见，是整体评价的有效方法。填料的压实系数与干容重检测，则需要依靠环刀法实施。取样点应该布置在2/3厚度位置，确保取样容积在200cm3以上，通过容重和含水量等参数明确其干密度值。击实试验应用于填料的检测当中，明确最大干密度和最优含水量。
六、水利工程垫层施工工艺
6.1 混合料的运输及拌和
在整个施工阶段，采用自卸车将材料运输到施工现场，必须要保证其运输距离在合理的范围内，同时也要严格控制卸料点，不能过多，也不能过少，如果采用长距离的运输方式，应该在车辆的表层覆盖一层帆布，以避免出现水分流失的问题。然后应用自动找平装置的平地机进行摊铺施工，最后是应用振动压碾压施工，以达到所要求的结构形式。砂砾破碎之后通常需要达到以下三档要求，一是15mm以上，二是5mm～15mm，三是1mm～5mm。拌和施工的过程中，要保证其材料的含水量在最佳的范围内，可以适当地高出设计参数约1%-2%，以保证在施工中水分出现部分的蒸发也可以达到使用的需要。
6.2 混合料摊铺
垫层结构部分的混合料制作完成之后，应该采用具备自动找平性能的平地机进行持续的摊铺施工，并且需要在施工范围内有至少2～3辆的自卸车准备卸料，必须要保证其材料供应持续进行。摊铺施工的面积一般需要根据铺筑层的厚度和压实干密度来确定，并且合理的确定卸料的距离。摊铺施工阶段，大范围内的找平施工需要有人员配合平地机来进行，应用自卸车卸料时所产生的离析问题就能够完全的消除。级配碎石底基层的施工中，单次需要完成170mm厚的摊铺施工，且横断面长度不能超过150mm。摊铺施工完成之后，坡度都要达到设计方案的要求，尤其是接缝位置，要达到平顺性和稳定性的要求。
6.3 混合料碾压
碾压施工环节对于工程的质量存在直接的影响，需要在摊铺完成之后立即开始碾压施工。一般情况下，摊铺完成之后需要在整个使用范围内采用振动碾压施工。对于直线段部分进行碾压施工的过程中，应该从工程两边向中央分隔带持续进行碾压施工；对于曲线段部分进行碾压施工的过程中，需要从内向外的顺序来进行。
七、结语
在水利堤防工程建设当中，应该加强对软土地基的有效处理，防止对工程稳定性与安全性造成的威胁。垫层法在施工中得到了广泛欢迎，能够在提升施工效率的同时，起到良好的处理效果，防止软土地基对堤防工程的运行带来安全隐患，满足社会生产生活的要求。在实际施工当中，应该加强对验槽施工、铺填与振捣、换填等施工要点的把控，同时从灰土拌制、拌和与含水量控制、质量检测等方面入手，实现施工的质量控制。
参考文献
[1]冯霞.水利堤防工程软土地基处理环节的优化对策[J].低碳世界,2018(6):52-53.
[2]付晓阳,蔡丽娟.垫层法在水利堤防工程软土地基处理中的应用[J].农家参谋,2017(24):222.
[3]董小宾.垫层法在水利堤防工程软土地基处理中的应用[J].农业科技与信息,2017(11):123-124.
[4]任希军，张雪青.水利工程施工中软基基础的处理技术研究[J].农业与技术，2017,37(16):92-92.
[5]贾晗.水利工程施工中软基基础处理技术研究[J].城市建设理论研究:电子版，2017(15):254.
[6]张正，史晶晶.分析水利基础施工中软土地基的处理方法[J].水能经济，2017:139.
[7]陆利平.水利工程施工中软基基础的处理技术分析[J].河南建材，2018(04):85-86.