加強水閘施工中的軟基處理工作探析

羅啟鉅

摘要：水閘的施工過程需要處理好地基方面的問題，并嚴格加強監管力度，把握水閘施工工程的質量。如果水閘施工的地基屬于軟基，將會給水閘施工帶來難度。為了有效解決軟基問題，應該從軟基出現的原因進行分析，再探討其可能產生的危害，進而施行相應的應對措施，選擇適當的軟基處理技術才能保證水閘施工順利開展。

關鍵詞：水閘施工；水閘工程；軟土地基；軟基處理技術；水閘施工條件 文獻標識碼：A

中圖分類號：TV66 文章編號：1009-2374（2015）09-0127-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0820

軟基具有土質疏松、抗壓能力差等特質，水閘施工的地基不夠穩固就導致坍塌的意外發生，為有效改善水閘工程的施工條件，應將軟基處理技術合理應用在水閘施工的過程當中，進而提升水閘施工的效果，為此應該從軟基出現的原因和危害進行分析，并建立起相應的軟基處理方案，保證水閘建設過程施工的質量。

1 軟基產生的原因和危害

1.1 軟土地基的弱勢

軟基的土質十分松軟且含水量較大，壓縮性能較差，但是承載重力的能力差，也不具備抗沖能力，細砂也會出現液化的現象，因此，水閘在施工過程中，水閘自身的重力加上外來的負重，會導致地基出現坍塌或者沉降等現象，進而造成水閘室發生傾斜，無法發揮止水作用，水閘底部甚至會發生斷裂或者塑性破壞的情況，從而導致水閘發生意外事故。

1.2 水閘泄流過程產生的沖擊

水閘需要泄流，在實行泄流的過程中，盡管水流的流速較低，但是仍然具有一定的沖擊能力，由于軟基本身抗沖刷能力過差，泄流的水流就會對水閘的下游產生沖刷力量，加上水閘的底部會出現的波狀水躍和折沖水流形成的沖擊力，兩個沖刷力度相結合就會對河床產生更大的沖擊，增大對水閘兩岸沖刷力度，進而影響到水閘地基的穩定性。

1.3 軟基的變形

水閘的地基在滲水流的影響下，很容易會被水流滲透而產生變形，水流對其滲透后，水閘后部就會產生細砂翻滾并不停冒水的狀況，如果情況嚴重，還會導致水閘的根基和兩側被水流掏空，水閘被迫沉降或者發生傾斜，受到水流更為嚴重的侵害時，水閘還會出現斷裂或者坍塌的情況。

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上更好地開展施工活動：（1）要對水閘的建設選擇合適的位置，選擇時應進行具體的探測和評估，并規劃出具體的施工方案；（2）地基的條件和水閘室的匹配關系，保證兩者的建設能互相協調，并完善規定的結構模式，最終能保證水閘室和水閘地基的穩定性；（3）水閘的施工要十分注重防水滲透的規劃設計，尤其是水閘的上游，連接兩岸的建構部即建筑物與連接物兩個部分，應盡量在空中建設成一個完整的防水滲透的整體建筑；（4）保證水閘施工的設計能夠抵抗水流沖擊的力度，減少水閘承受水流沖擊的力度，進而降低水流對水閘兩岸的沖刷程度；（5）合理應用軟基處理技術和施工方式，保證水閘施工在安全的環境下進行，才能保證水閘施工高效完成。

3 軟基處理技術的應用

3.1 換填管理法

使用換填管理法是把軟土土層從水閘軟基中挖出來，并利用具備抗流水沖擊和腐蝕的低壓縮性材質對軟基空缺部分進行換填，這些材質主要包括：大顆粒的砂石、碎石或者卵石等，換填后再對這些材質進行加壓加固，保證換填的材質與地基中的土層完全融合，減少材質之間、土層和換填材質之間的縫隙，保證水閘地基的堅固性。

3.2 排水預壓法

水閘軟基中的主要成分包括淤泥和淤泥土壤，且土質中具有較大的水含量，根據軟基組成結構的特點，可以采用排水預壓法，將軟基中土質的水分盡量排出，增加軟基土質的堅固性，壓縮水分的方法主要包括堆載、真空、降水等壓縮法，利用壓縮的方式將軟基土質中的水分排出，增加其對水流等物質的抗壓能力，從而有效減少因水流的沖擊，水閘出現壓縮或者變形，進而有效為水閘施工提供有利的施工條件。

3.3 化學凝固法

使用化學凝固法將水閘地基中的軟基進行加固，可以有效增強軟基的堅固性。主要的化學凝固法包括灌漿法等。進行水閘施工前，將水泥、石灰等材料進行混合后利用攪拌機器進行攪拌，將混合攪拌材料直接傳輸到水閘地基軟基的底層，這些混合攪拌材料遇到水和空氣之后就會發生化學反應，混合攪拌材料就會凝固，生成堅固的物質，進而達到將軟基土層硬化的目的，提升了水閘地基的堅固性。

3.4 粉體噴射攪拌法

利用粉噴樁作為處理水閘過程的軟基主要的技術應用，具備高效、安全的特點，并且能夠廣泛應用于各項工程的建設，包括住房建筑、道路交通以及水利工程的建設，使用粉體噴射攪拌法需要注意以下問題：

3.4.1 底層條件的選擇。進行水閘建設之前，應對水閘地基中的軟地層厚度進行檢測，按照標準執行，土層的厚度應該要小于10米，臥硬土層的基礎地基所能承受的重量應該要大于150千帕，將樁底進行安裝前，需要充分考慮到深層臥硬土層的含水量和強度，并采用工藝樁進行測試后，分析考察合格才能投入使用，同時充分保證樁體內部的混合材料攪拌均勻，讓硬土和攪拌材料充分接觸，以免因為臥硬土層含水量過低，難以與混合材料進行凝結，減弱樁體的堅固性。

3.4.2 樁身的適當控制。樁身的建設不僅需要保證材料混合攪拌均勻，還要求樁體的整體均勻程度，根據粉體噴射攪拌法的步驟操作，要求粉噴樁的攪拌深度應為樁長的一半或者1/3樁長的深度，根據工藝芯的監測結果來看，發現利用噴粉將成樁中的樁體水泥混合物進行攪拌的效果比較差。由于沒有具備足夠的水量，出現了“干層”的情況，從而影響到了樁體的堅固性，因此為了保證樁體混合物攪拌效果達到均勻的要求，應該使用全程攪拌工藝樁進行復攪。

3.4.3 增加鉆樁時間。為了提高樁體的堅固性，應該保證樁尖的成樁質量，將鉆樁鉆到水閘地基最底部時，保持鉆機在原地旋轉兩分鐘左右的時間，再打開灰罐，只有保證粉體的水泥從噴咀中噴出粉后才能提升樁體的穩定性，而噴粉過程要掌握好噴粉從鉆口到噴咀的時間，因為噴粉的時間與連接兩者的皮管長度和空氣壓力有緊密聯系，應通過實驗結果分析后才能確定。

3.4.4 樁體的保護。粉噴樁體屬于雙重地基，增加其樁體的堅固性，加固范圍不能局限在基礎的輪廓線進行，而是需要在樁體的周圍進行整體的護樁，尤其是引堤的岸邊到岸墻之間的連接需要加強護樁的布置，保證引堤的負荷承受能力，同時抑制水閘的岸墻出現變形，才能增強樁體的保護。

4 結語

隨著水閘施工技術的不斷增強，軟基處理技術也會不斷進步，為了保證水閘工程建設能順利開展施工活動，要求建設單位要根據不同的軟基土層進行測試和檢驗，應用適當的軟基處理技術，從而達到加快水閘工程建設的目的。

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（責任編輯：陳 倩）endprint