水利工程施工中土壩軟土地基的處理措施

姚志成

摘 要：伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)水利事業(yè)得到了很大進(jìn)步。人們?cè)絹?lái)越重視水利工程的施工質(zhì)量，地基是水利工程的基礎(chǔ)工程，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整個(gè)水利工程的質(zhì)量。由于我國(guó)地形十分復(fù)雜，有些水利工程建設(shè)地點(diǎn)的土質(zhì)屬于軟土，這對(duì)于整個(gè)地基工程的質(zhì)量具有不良影響。所以作為施工人員必須重視對(duì)土壩軟土地基的處理，希望能夠進(jìn)一步提高水利工程的質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)水利事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水利工程；施工；軟土地基；土壩；處理措施'

1 水利工程施工中土壩軟土地基的處理背景

我國(guó)從古至今建造了很多水利工程，對(duì)我國(guó)水利事業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。在興建水利工程的過(guò)程中，那些占據(jù)著優(yōu)越地理位置的區(qū)域已經(jīng)得到了充分的開(kāi)發(fā)。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以及水利事業(yè)的不斷進(jìn)步，對(duì)水資源的需求量也越來(lái)越多，但是目前的水利工程數(shù)量已經(jīng)不能滿(mǎn)足實(shí)際的需求，所以必須進(jìn)行興建更多的水利工程項(xiàng)目。其中有些水利工程建設(shè)的區(qū)域水文和地質(zhì)條件都不是很好，這就對(duì)地基工程產(chǎn)生不良影響。針對(duì)這種不良地基，作為施工單位只能是通過(guò)使用某種施工方法來(lái)改善不良地基土，使其能夠符合水利工程建設(shè)的地基工程的需求。當(dāng)前我國(guó)處理不良地基的方式方法越來(lái)越多，如何選擇更加適合的處理方式已經(jīng)成為了施工單位必須關(guān)注的方法，這也是有序開(kāi)展后續(xù)工程的基礎(chǔ)，同時(shí)也能夠保證工程的施工質(zhì)量。

下面我們就具體分析一下當(dāng)前不良地基土對(duì)于水利工程建設(shè)來(lái)說(shuō)有哪些不良影響。第一，通常來(lái)說(shuō)，不良地基土本身容易產(chǎn)生不均勻沉降，這對(duì)于水利工程建設(shè)來(lái)說(shuō)是十分不利的。第二，不良地基土的滲透量超過(guò)規(guī)定要求或者是坡降不滿(mǎn)足安全系數(shù)范圍，影響到水利工程的穩(wěn)定性和安全性。第三，土質(zhì)本身的條件比較差，使得地基工程的抗滑穩(wěn)定性不夠。第四，不良地基中的細(xì)砂層會(huì)由于振動(dòng)而失穩(wěn)，使得整個(gè)構(gòu)筑物的穩(wěn)定性不夠。土壩是水利工程建設(shè)中十分重要的擋水建筑物，所以土壩的地基工程對(duì)地基土的要求非常高，由于土壩具有取材方便、施工簡(jiǎn)單、節(jié)省資金等的優(yōu)勢(shì)，所以已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到水利工程建設(shè)中，不過(guò)施工人員還是應(yīng)該先處理好不良地基，保證地基工程的安全穩(wěn)定，避免給后續(xù)工程帶來(lái)施工隱患。施工單位也應(yīng)該根據(jù)工程實(shí)際選擇最佳的不良地基土處理方法，提高地基工程質(zhì)量。

2 軟土地基的特性

軟土地基就是指一些強(qiáng)度比較低且壓縮性比較差的軟弱土層。軟土地基有4種基本特性：（1）黏粉粒的含量相對(duì)而言比較高，在此基礎(chǔ)上天然含水率也比較大，因此在實(shí)際的地基環(huán)境下通常都是以流塑的狀態(tài)存在，空隙率比較大且干容重小；（2）軟土地基的滲透性微乎其微甚至是沒(méi)有；（3）軟土地基具有較高的塑性和壓縮性，靈敏度比較高但是固結(jié)系數(shù)小；（4）軟土地基的強(qiáng)度通常都是非常低的。

由于軟土地基具有以上特性，那么我們就具體分析一下如此特性的軟土地基會(huì)對(duì)整個(gè)水利工程建設(shè)的影響，并提出相關(guān)的施工要求以及注意事項(xiàng)。第一，因?yàn)檐浲恋鼗姆€(wěn)定性差而且承受力不夠，就會(huì)影響到后續(xù)工程的影響，同時(shí)抗剪能力不足也可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)地基出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。第二，由于軟土地基的土質(zhì)比較軟，所以會(huì)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，這也會(huì)影響到后期水利工程建設(shè)的順利進(jìn)行，隨著地基上面的荷載不斷增大，軟土地基的沉降現(xiàn)象越來(lái)越大，整個(gè)工程的變形程度也就越來(lái)越大，影響到后期工程的穩(wěn)定性，一旦出現(xiàn)大規(guī)模的不均勻沉降，就可能導(dǎo)致水利工程建設(shè)出現(xiàn)倒塌問(wèn)題，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)大面積的積水現(xiàn)象，影響到工程建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性，這對(duì)于水利工程建設(shè)來(lái)說(shuō)應(yīng)該盡量避免出現(xiàn)的。

3 軟基土壩的基礎(chǔ)處理

3.1 基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)

在軟土地基中粘土夾層的范圍比較大，而且埋藏深度也比較深，如果想要全部挖出的話(huà)需要耗費(fèi)大量的人力、物力，同時(shí)也會(huì)延長(zhǎng)工期，投入更多的資金。所以需要施工人員能夠根據(jù)工程情況找出更加科學(xué)的處理方法，目前最為常用的處理方法就是砂井排水固結(jié)法，同時(shí)結(jié)合表層清淤方法，能夠起到很好的處理效果。

3.2 基礎(chǔ)處理結(jié)果

為了保證軟土地基的處理效果，往往在處理完成之后對(duì)土壩地基進(jìn)行取樣檢測(cè)，一般可以分為三個(gè)檢測(cè)試驗(yàn)段來(lái)進(jìn)行，首先需要?jiǎng)澐趾萌齻€(gè)檢測(cè)試驗(yàn)的具體位置，并依次進(jìn)行檢測(cè)。目前對(duì)軟土地基處理結(jié)果檢測(cè)的方法很多，可以同時(shí)結(jié)合多種方法，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度。具體包括鉆探檢測(cè)法、原位測(cè)試檢測(cè)法等。通過(guò)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的分析可知，砂井排水固結(jié)法的效果很明顯，能夠滿(mǎn)足當(dāng)前對(duì)軟土地基處理的需求，通過(guò)也能夠做好軟土地基的防滲工作。

3.3 軟土處理的計(jì)算

壩基的總體沉降量實(shí)際上就等于單向壓縮分層的總和，這樣一個(gè)總和在計(jì)算的過(guò)程中有具體的計(jì)算公式來(lái)對(duì)其進(jìn)行確定。在進(jìn)行軟土地基處理的過(guò)程中，應(yīng)該等到地基土沉降達(dá)到穩(wěn)定之后才進(jìn)行后續(xù)的處理，但是這個(gè)時(shí)間將是十分長(zhǎng)的，會(huì)影響到工期的順利完成，所以可以在具體施工過(guò)程中模擬出增加荷載的過(guò)程曲線(xiàn)，并通過(guò)這個(gè)曲線(xiàn)計(jì)算出大概的沉降時(shí)間和量值。一般情況下，壩軸線(xiàn)位置的基地隨著地基的固結(jié)能夠達(dá)到的最大沉降量保持在1.4m左右。除此之外，還在計(jì)算的過(guò)程中得出以下三個(gè)方面的結(jié)論：第一，在對(duì)軟土地基填土之后，基本能夠保證地基沉降值在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)。第二，壩基沉降過(guò)程和填土過(guò)程是息息相關(guān)的，一般情況下，固結(jié)系數(shù)大則固結(jié)的時(shí)間會(huì)比較短，而固結(jié)系數(shù)小的話(huà)則固結(jié)的時(shí)間反而會(huì)比較長(zhǎng)。第三，計(jì)算所得的結(jié)果和實(shí)際觀(guān)察的結(jié)果基本一致，這也說(shuō)明通過(guò)這種計(jì)算方法還是能夠反映出軟土地基的真實(shí)情況。這也就為后續(xù)施工技術(shù)的選擇奠定基礎(chǔ)。

4 施工期間土壩軟基段裂縫的形成原因和處理

4.1 裂縫的形成原因

在軟土地基施工階段經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，為了能夠更好地找到處理辦法，施工人員通常會(huì)對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，具體來(lái)說(shuō)有兩個(gè)步驟：第一，在裂縫出現(xiàn)的區(qū)域使用鉆探進(jìn)行取樣檢測(cè)，通過(guò)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的細(xì)致分析，發(fā)現(xiàn)通過(guò)采用砂井排水固結(jié)法對(duì)于處理軟土地基的效果是比較顯著的，但是地基中軟土仍然處于流塑狀態(tài)。第二，施工人員可以使用電測(cè)探法來(lái)對(duì)裂縫的走向進(jìn)行判斷。

4.2 裂縫的處理

施工人員在保證處理好裂縫的同時(shí)還應(yīng)該考慮到地基的防滲方面，然后才能夠集中人力和設(shè)備進(jìn)行裂縫處理工作。為了避免后期裂縫再次出現(xiàn)，必須在土壩地基沉降穩(wěn)定后再進(jìn)行充填灌漿。通過(guò)大量的工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，雖然施工裂縫在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)對(duì)整個(gè)水利工程產(chǎn)生不良影響，但是如果在施工開(kāi)始階段土壩地基的軟土固結(jié)就沒(méi)有滿(mǎn)足要求，那么整個(gè)后期工程都會(huì)受到影響，而且很難彌補(bǔ)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，軟土地基是水利工程中經(jīng)常碰到的一種施工現(xiàn)象，為了保證水利工程的質(zhì)量，必須處理好土壩軟土地基。雖然施工人員已經(jīng)研究出很多種軟土地基的處理方法，但是目前排水固結(jié)法是效果比較顯著的一種方法。在處理好軟土地基之后還應(yīng)該對(duì)地基情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并記錄好不同填筑高度下的地基固結(jié)情況，避免影響軟土地基的處理效果。施工企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)軟土地基的重視程度，并根據(jù)不同的軟土地基情況選擇最佳的處理辦法，這也是建設(shè)高質(zhì)量水利工程的必然要求。

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