淺談閘壩工程軟基施工的處理方法

1、淺談閘壩工程軟基施工的處理方法 淺談閘壩工程軟基施工的處理方法 摘 要：本文闡述了閘壩工程軟基施工的重要性，對閘壩工程軟土地基構(gòu)成與特點進行介紹，分析了閘壩工程作業(yè)中軟土地基的處理方式。 關(guān)鍵詞：閘壩；軟基施工；處理方法 中圖分類號：TU4 文獻標識碼：A 一、前言 閘壩是建造在海口、河道、湖或渠道、采用閘門進行水位調(diào)節(jié)與流量控制的水工建筑物。閘壩閘門一開啟，能夠按照下游用水的需要進行流量調(diào)節(jié)或泄洪、沖沙、排澇等；而關(guān)閉閘門，能夠滿足通航及上游取水的需要或擋潮、攔洪、蓄水抬高上游水位。在閘壩施工中，一定要加強質(zhì)量管理，遵守有關(guān)施工標準，特別在處理地基的時候，往往會碰到軟根底的情況，在閘壩軟土地

2、基中，也是水利工程經(jīng)常碰到的地基問題，它壓縮性大，承載力小及較差的透水性，往往會造成病害隱患，其產(chǎn)生質(zhì)量問題值得去重視，本文就對閘壩在施工中的軟基處理方法進行有關(guān)探討。 二、閘壩工程軟土地基構(gòu)成與特點 閘壩下軟土主要是指濱海、河灘、沼澤沉積的天然含水量高、壓縮性高、空隙比大、抗剪強度低的細粒土；軟土地基是由粉土與粘土等細微顆粒含量多的松軟土、泥炭、空隙大的有機質(zhì)土層等構(gòu)成。 閘壩工程軟土地基主要有如下一些特點： 1軟土地基的壓縮性大，承載力小及較差的透水性，加上細砂易于液化，在閘室本重與外力的作用下，地基會出現(xiàn)大的沉降差，導(dǎo)致閘室傾斜，閘底板出現(xiàn)斷裂，嚴重時會發(fā)生塑性破壞造成閘壩事故。 2在滲

3、水流作用下的土基，經(jīng)常出現(xiàn)滲透變形，尤其是細、粉砂地基，在閘后造成現(xiàn)翻砂冒水，嚴重的時候閘基與兩岸將被掏空，導(dǎo)致閘壩傾斜、沉降、斷裂，甚至會出現(xiàn)倒塌。 3盡管閘壩在泄流流速不高時，其水流還有局部剩余的動能，加上土基的抗沖能力差，將會對閘壩的下游引起沖刷，另外在閘壩下游易產(chǎn)生折沖水流與波狀水躍，將不斷加劇對兩岸與河床的淘刷，因為閘下游水位變化較大，其出流可能會形成遠驅(qū)水躍，所以消能防沖設(shè)施需在不同運行情況之下均可滿足設(shè)計要求。 三、閘壩工程軟土地基的處理方法 在當前使用閘壩軟土地基處理的方法中，主要有如下幾種：樁基法、加筋法、灌漿法、排水固結(jié)法、擠密或振密法、置換拌入法等，下面著重介紹該幾種處理

4、方法： 1樁基法 該方法通常應(yīng)用在設(shè)備精密的根底以及豎向荷載集中而大的結(jié)構(gòu)與沉降方面要求較高的建筑物，樁根底能夠承受一定的水平負載與上拔力，樁基根據(jù)施工方法可以分為灌注樁與預(yù)制樁兩大類。 灌注樁法是把灌注樁打進硬土層作為承載臺，灌注樁有沖鉆孔灌注樁與沉管灌注樁，此兩種灌注樁仍然存有一些技術(shù)上的難題，一是沖鉆孔灌注樁有持力層判斷難于監(jiān)控、泥漿污染與樁底沉渣清理等問題；二是沉管灌注樁樁身在厚深軟土中存在完整性的問題。 而預(yù)制樁的優(yōu)點是其施工速度快，承載力相對較強，能夠保證質(zhì)量且節(jié)省投資等，預(yù)制樁還可以抵抗由閘壩水壓力產(chǎn)生的水平荷載，到達水平穩(wěn)定作用。 2加筋法 加筋法主要是采用拉筋的位移和土顆粒發(fā)

5、生摩擦力，促使土與加筋材料形成一個有效整體，增強整體穩(wěn)定性與減少整體的變形；如某圍墾工程采取方法為設(shè)置塑料排水板，這樣可加速淤泥層的排水固結(jié)，使地基強度得到相應(yīng)提高，然后采取砂墊層鋪設(shè)土工織物，因為土工織物受拉作用，使基底應(yīng)力得以調(diào)整，地基側(cè)向沉降與位移相應(yīng)地減少，地基穩(wěn)定性大大得到了提高。 3灌漿法 灌漿法主要是采用電化學原理或壓力把固化的漿液注進地基中，或者是地基和建筑物之間的縫隙里；其灌漿漿液可分為水泥漿、粘土水泥漿、水泥砂漿、粘土漿以及其他化學性漿材，例如木質(zhì)素類、聚氨醋類、硅酸鹽類等。 4排水固結(jié)法 采取此種方法主要用于處理淤泥軟粘土地基沉降與穩(wěn)定問題，由加壓系統(tǒng)與排水系統(tǒng)兩個局部組

6、成；它的原理是軟粘土地基在荷載作用下，土中的孔隙水慢慢地排出，孔隙比逐漸減少，地基出現(xiàn)固結(jié)變形，隨著超靜水壓力不斷地消散，土中有效應(yīng)力繼續(xù)增大，地基土強度也在增長；排水固結(jié)法又可以分堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法與砂井法。 堆載預(yù)壓法主要應(yīng)用在輕度超固結(jié)或軟弱正常固結(jié)的粘土、粉土或有機質(zhì)土質(zhì)的地基；此方法是在建筑物建造前，在建筑場地上堆放荷載預(yù)壓使地基得以加固，待固結(jié)到達要求標準后卸除荷載預(yù)壓，建造建筑物。 真空預(yù)壓法采取大氣壓力作為荷載預(yù)壓，假設(shè)條件準許的話，也可在場地埋設(shè)井點系統(tǒng)，從而降低其地下水位，一方面使土的本重增大而起到預(yù)壓的效果，另一方面能夠讓排水加速；此方法是在土體中總應(yīng)力保持不變的情況

7、下，通過孔隙壓力不斷降低，促使總應(yīng)力不斷轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力。 而砂井法是在地基里設(shè)埋排水砂井，使土中的水分可以沿水平輻射向流動，經(jīng)流入排水砂井而流出，從而到達快速加固預(yù)壓地基，縮短預(yù)壓工期；以往經(jīng)常在排水井挖孔后，在砂井中填入砂土；但最近幾年來，隨著新材料新工藝的開展，已經(jīng)采用細長的纖維布袋裝砂埋入鉆孔制成，也有用塑料芯板外包濾水纖維布制成砂井，施工相當方便。 5擠密或振密法 該方法的主要原理是通過擠密或振密法減小地基土體中空隙比，提高其強度，詳細來說是采用自由落下時重錘的沖擊能，來夯實雜填土地基與非飽和的表層填土，使表皮層形成一層均勻的硬殼層；在施工中將重錘提升到適合的高度，讓錘脫鉤自由地落下，

8、這樣屢次不停反復(fù)地夯實地基，使其得以加固，重錘夯實的加固效果和錘重、遍數(shù)、落距、錘底直徑、夯實土的種類等有關(guān)，科學合理選用這些參數(shù)方可取得好的夯實加固效果。 6置換拌入法 由于置換方法有所不同，又可分為換土墊層法、石灰樁法、震沖置換法等。 在遇到淤土層厚度比擬薄時可用換土墊層法，其施工方法是：利用淤土層換填灰土、沙壤土、水泥土、粗砂及采取沉井根底等方法進行處理地基；因為換砂對防滲不利，同時工程造價不低，因此往往就地取材，以換取填泥土為佳；換土墊層法需回填相對好壓密的特性土來夯實，形成堅硬的持力層，從而能夠改變地基的承載力，提高穩(wěn)定與抗變形能力，在施工時需留意坑邊的穩(wěn)定性，填料要分層進行夯實，確

9、保證填料的質(zhì)量。 石灰樁法主要是在軟弱地基土中，通過機械成孔填入生石灰塊夯實形成樁體，采用生石灰的膨脹、吸水、放熱作用，以及石灰與土的凝硬反響、離子交換反響等作用，改善樁體周邊土體的物力力學性質(zhì)，石灰樁與被改善的土體共同組成復(fù)合地基，目的是加固地基，該方法多采取振入、打入、壓入的灌注樁機進行施工。 而振沖置換法是采用一個產(chǎn)生高能水平振動的振沖器，在水流高壓情況下邊沖邊振，在軟弱土地基中振沖成孔，然后在孔內(nèi)填入碎石等堅硬材料，制成多根樁體，與原有的粘性土組成復(fù)合地基；采用振沖器加固地基有兩種方法，一種是振沖置換法，適合用于粘性土地基，另一種為振密法，適合用于砂土地基。 結(jié)語 軟土地基施工是水利建設(shè)工程中通常遇到的問題，其處理方法也有多種多樣，按照根底特性的不