探討做好水閘施工中軟基處理的有效措施

黃奕楷

摘要：進(jìn)入21世紀(jì)以來，國民經(jīng)濟(jì)水平快速提升，水利工程作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施，功不可沒。水利工程施工過程中，水閘施工是重要的組成部分。它施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著整個水利工程。軟基是項(xiàng)目施工時常遇到的情況，它的出現(xiàn)增大了施工難度。本文就軟基的特點(diǎn)、可能產(chǎn)生的危害、應(yīng)對措施等方面進(jìn)行了簡要分析，旨在更好地提升我國水利施工中水閘施工水平。

關(guān)鍵詞：水閘施工；軟土地基；軟基處理技術(shù)

1引言

水利工程施工過程中容易受到各類因素影響，水閘施工也難以完全避開這些干擾因素。尤其是在施工的地基出現(xiàn)軟基時，水閘施工更是復(fù)雜。為了有效改善水閘工程的施工條件，更好的解決軟基問題，設(shè)計(jì)施工方案時就需要在充分了解軟基特質(zhì)基礎(chǔ)上，根據(jù)周圍地理環(huán)境等具體情況進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，在選用軟基處理技術(shù)時也要具體情況具體分析，確保施工質(zhì)量的同時也保證工程的順利進(jìn)行。2軟基特點(diǎn)以及可能產(chǎn)生的危害

2.1軟基特點(diǎn)

淤泥、沙質(zhì)土、砂層土等松散的地質(zhì)結(jié)構(gòu)是軟基土質(zhì)的主要構(gòu)成部分，除此外還含有大量的水量，因此其粘性差、壓縮性能很低。軟基的承載力并未因其壓縮性能低而有所加強(qiáng)，相反的是，其承載重力的能力不堪一擊，抗沖的能力更是微乎其微，土質(zhì)中的細(xì)砂也常出現(xiàn)液化的現(xiàn)象。

2.2產(chǎn)生的危害

（1）降低地基的承重能力

水閘有止水的作用。在進(jìn)行水閘施工時，水閘自身擁有的重力與攔截的水量等所產(chǎn)生的壓力會很大，若地基為軟基，極易出現(xiàn)地基沉降、變形甚至坍塌現(xiàn)象，在這種地基上建造的水閘室就會發(fā)生傾斜，止水作用就不能正常發(fā)揮。更甚者，水閘底部可能出現(xiàn)斷裂、塑性破壞等情況，導(dǎo)致整個水利項(xiàng)目失去應(yīng)有作用。

（2）降低地基的抗沖刷能力

水閘起泄流的作用。當(dāng)水閘開放進(jìn)行泄流工作時，水流的速度與之前攔截時的水流速度相比較，水流的流速已經(jīng)很低，但是水流的沖擊能力仍未完全消失。它會對水閘的下游產(chǎn)生沖刷力量，又因軟基本身極差的抗沖刷能力，會使水閘的底部出現(xiàn)波狀水躍和折沖，再加上水流的沖擊力，水閘下游的河床會受到巨大的沖擊，其兩岸所受到的沖刷力度也很強(qiáng)，水閘地基的穩(wěn)定性將無法保證。

（3）降低地基的強(qiáng)度

水閘的地基常年浸泡在水中，若出現(xiàn)軟基現(xiàn)象，在滲水流的影響下，很容易被水流滲透，地基會因此變形。當(dāng)水流完全滲透后，水閘的后部就會產(chǎn)生細(xì)砂翻滾并不停冒水的狀況，情況嚴(yán)重時，水閘的地基、兩側(cè)都有可能被水流掏空。當(dāng)?shù)鼗粨p壞后，水閘就會出現(xiàn)沉降、傾斜的現(xiàn)象，受到更為嚴(yán)重的水流侵害時，水閘也將面臨斷裂、坍塌的危機(jī)。

3軟土地基建水閘

3.1軟基建水閘需要解決的問題

在軟土地基上建水閘，有以下幾項(xiàng)需解決的問題：①地基承載力不足；②地基沉降過大及地基不均勻沉降過大問題；③地震抗液化問題；④地基滲流穩(wěn)定問題。3.2軟基的水閘施工條件

為了保證水閘施工工程能在軟基的基礎(chǔ)上更好地開展施工活動，需要滿足以下條件。

（1）選擇水閘的建設(shè)位置。水閘主要起截流、泄流的作用，因此在進(jìn)行水閘建設(shè)之前，一定要選擇合適的位置。選擇時也要對周圍的環(huán)境進(jìn)行具體的探測和評估，以便于規(guī)劃出具體、合適的施工方案；

（2）水閘的施工時要十分注重防水滲透的規(guī)劃設(shè)計(jì)。水閘在截流時，其防水滲透的性能需加強(qiáng)，尤其是水閘的上游，連接兩岸的建構(gòu)部即建筑物與連接物兩個部分，應(yīng)盡量在空中建設(shè)成一個完整的防水滲透的整體建筑。做好水閘整體與截流時的承載力仿真分析和理論計(jì)算，保證地基條件和水閘室在建設(shè)時相匹配，并不斷完善施工方案，使得水閘室和水閘地基的穩(wěn)定性能更加優(yōu)良；

（3）通過仿真預(yù)估水流沖擊的力度，在此基礎(chǔ)上對水閘施工進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，盡量減少水閘直接承受的水流沖擊力，以及水流對水閘兩岸的沖刷力。合理、適用的軟基處理技術(shù)以及恰當(dāng)?shù)氖┕し绞剑瑫顾l施工環(huán)境更加安全，水閘施工的效率也會隨之提高，水利項(xiàng)目也能高效、安全完工。

4軟基處理技術(shù)與注意事項(xiàng)

4.1軟基處理技術(shù)

在水閘施工中對軟基處理的方法有很多，如灌漿加固（圖1）、排水預(yù)壓（圖二）、夯實(shí)、換填等。

（1）灌漿加固

灌漿加固法以墩臺為基礎(chǔ)，在墩臺的中心進(jìn)行直向或斜向鉆孔、打入管樁作業(yè)，使用壓力設(shè)備通過孔眼、管孔，將各種漿液（加固劑）打入到墩臺下的土層中。這些漿液在凝固時，會將松散的土凝結(jié)在一起，使其成為有一定強(qiáng)度和防滲性能的整體，或著將墩臺下出現(xiàn)的巖石裂縫等堵塞，使得地基的強(qiáng)度增加，提高地基的承載力。

水利工程項(xiàng)目施工范圍比較大，因此一般選擇在較為寬闊的區(qū)域。水閘施工的規(guī)模、工程量等也會與整個水利工程相對應(yīng)，施工過程中的作業(yè)大多數(shù)是挖掘作業(yè)，又因施工時的地質(zhì)、地理等原因，挖掘作業(yè)的質(zhì)量對水閘后期的施工質(zhì)量有很大影響。所以，挖掘作業(yè)的后期就是利用大量的混凝土對地基進(jìn)行灌注填補(bǔ)，加強(qiáng)水閘工程地基的強(qiáng)度。當(dāng)然，開展開挖作業(yè)時必須嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)格計(jì)算開挖量，確保質(zhì)量驗(yàn)收合格。

（2）排水預(yù)壓法

淤泥、淤泥土壤、松散砂層是水閘軟基的主要組成成分，排出其內(nèi)蘊(yùn)含的巨大水量也是軟基處理的一種方法。目前常用的方法就是排水預(yù)壓法，它通過堆載、真空、降水等壓縮法將軟基中土質(zhì)的水分盡量排出，增加軟基土質(zhì)的堅(jiān)固性，使其對水流等物質(zhì)的抗壓能力增大。降低水閘出現(xiàn)壓縮或者變形的現(xiàn)象，為水閘施工提供有利的施工條件。

（3）換填管理法

換填管理法是指將水閘軟基中的軟土土層挖掘出來，把具備抗流水沖擊和腐蝕的低壓縮性的材質(zhì)換填到軟基中的空缺部分。具備抗流水沖擊、抗腐蝕、低壓縮性且易獲得的經(jīng)濟(jì)型材質(zhì)主要有：碎石、卵石等大顆粒的砂石。換填完成后還需要進(jìn)行加壓加固處理，以此確保換填用的材質(zhì)與原地基中的土層等完全融合，縮小材質(zhì)之間、土層和換填材質(zhì)之間的縫隙，保證水閘地基的堅(jiān)固性。

（4）粉噴樁

粉噴樁又稱加固土樁，是深層攪拌法加固地基方法的一種形式。該種方法在使用時，所用到的固化劑為粉體狀固化劑，其中石灰、水泥等材料是主要成分。將該種固化劑通過特制的攪拌機(jī)械就地進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，固化劑和軟土之間就會產(chǎn)生的一系列的物理、化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)使得軟土硬結(jié)，增強(qiáng)地基的整體堅(jiān)固性能。

4.2施工注意事項(xiàng)

在水閘施工過程中，還需注意以下事項(xiàng)。

（1）對施工設(shè)備、材料等進(jìn)行加強(qiáng)管理。水閘工程的耐久度不僅和施工技術(shù)有關(guān)，施工時所用到的材料也影響著工程質(zhì)量。因此，在施工過程中必須加強(qiáng)對工程設(shè)備、施工材料的審查，確保設(shè)備精準(zhǔn)、性能良好，采購的施工材料質(zhì)量、型號等符合國家規(guī)定的材質(zhì)要求，確保工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

（2）加強(qiáng)施工技術(shù)管理。根據(jù)施工進(jìn)程中的實(shí)際情況，對施工技術(shù)及時調(diào)整、修改。

（3）加強(qiáng)施工安全管理。施工安全管理也是確保水閘施工質(zhì)量的關(guān)鍵，施工方應(yīng)當(dāng)分配經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員，嚴(yán)格依照相應(yīng)的施工規(guī)程和施工安全要求進(jìn)行施工，以保證工程質(zhì)量。除此之外，施工方應(yīng)當(dāng)成立相應(yīng)的技術(shù)監(jiān)督小組和工程質(zhì)量監(jiān)督部門，在水閘施工時與技術(shù)部聯(lián)合對施工現(xiàn)場進(jìn)行考核，及時發(fā)現(xiàn)施工過程中的安全問題，減少事故的發(fā)生。

5結(jié)束語

隨著水利施工技術(shù)的不斷增強(qiáng)，作為水利施工的關(guān)鍵技術(shù)之一，軟基處理技術(shù)也在不斷進(jìn)步。水閘施工質(zhì)量對工程整體質(zhì)量影響巨大，是保障水利工程可以發(fā)揮作用的關(guān)鍵。為了保證水閘工程建設(shè)能順利開展施工活動，施工單位必須選擇科學(xué)合理的施工技術(shù)。根據(jù)不同的軟基土層進(jìn)行測試和檢驗(yàn)，應(yīng)用適當(dāng)?shù)能浕幚砑夹g(shù)，在保證水閘施工質(zhì)量的同時加快水閘工程建設(shè)的目的。

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