蔡偉

摘要：本人從事二十余年的水利工程施工中，尤其是在堤防工程施工中經(jīng)常遇到軟基處理的問(wèn)題，堤防工程的軟基處理關(guān)系到堤防的建設(shè)速度、工程質(zhì)量以及工程成本，所以一定要處理好軟基的相關(guān)工作。本文在對(duì)水利工程軟土地基的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的基礎(chǔ)上.首先對(duì)水利工程施工中堤防軟土地基的施工背景狀況進(jìn)行了分析和說(shuō)明，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步闡述軟土地基的定義和性質(zhì)，重點(diǎn)闡述的是如何在實(shí)際的水利工程條件下來(lái)對(duì)堤防的軟土地基進(jìn)行有效的施工處理。

關(guān)鍵詞：水利施工；軟土地基；處理措施

前言

地基是指支撐建筑物基礎(chǔ)的土層，建筑物的地基處理研究問(wèn)題主要有強(qiáng)度和穩(wěn)定問(wèn)題、壓縮變形問(wèn)題、滲透變形問(wèn)題和液化四大問(wèn)題，而軟基更具有地基的低承載力、壓縮性高、透水性差、結(jié)構(gòu)觸變性等特殊的工程特性。

隨著我國(guó)水利工程建設(shè)力度的不斷加大，在水利施工過(guò)程當(dāng)中常常會(huì)遇見(jiàn)各種類(lèi)型的不良基礎(chǔ)，其中比較常見(jiàn)的是軟土地基，尤其是在工程建設(shè)中常常遇到較多的淤泥類(lèi)軟粘土地基，而淤泥類(lèi)軟土具有孔隙比大、含水量高、抗剪強(qiáng)度低、壓縮性高和透水性差等一些不利于工程的性質(zhì)。當(dāng)以軟粘土作為建筑物的地基主要受力層時(shí)，地基沉降量將會(huì)很大，且沉降穩(wěn)定歷時(shí)較長(zhǎng)，往往要持續(xù)數(shù)年以至數(shù)十年之久，比如擋土墻的位移、碼頭、橋臺(tái)等變形以及意大利的比薩斜塔的不均勻沉降造成的塔身傾斜和邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定性等問(wèn)題無(wú)不與時(shí)間有關(guān)。軟土地基具有含水量高、壓縮性大、滲透性弱等特征決定了其在建筑物荷載的作用下變形大而不均勻，壓縮趨于穩(wěn)定的時(shí)間長(zhǎng)，并且軟土地基后期沉降大的特點(diǎn)往往會(huì)造成建筑物的不均勻沉降，甚至影響其正常使用或造成流土、管涌、構(gòu)筑物坍塌等工程事故。

1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。軟土地基有四種基本特性：（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??；（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)?。唬?）軟土地基的強(qiáng)度通常都是非常低的。

在這里我們所關(guān)注的是軟土地基對(duì)于水利工程施工的影響，因此結(jié)合軟土地基自身的特點(diǎn)以及水利工程施工的工程要求提出以下注意事項(xiàng)：（1）軟土地基強(qiáng)度低和穩(wěn)定性差的問(wèn)題會(huì)影響到水利工程的建設(shè)，這主要是因?yàn)檐浲恋鼗目辜魬?yīng)力不足以承受整個(gè)堤防時(shí)，就會(huì)使得整個(gè)的地基發(fā)生較為嚴(yán)重的坍塌和失穩(wěn)；（2）軟土地基的沉降性能也會(huì)在很大程度上影響到水利工程的建設(shè)施工，這是因?yàn)楫?dāng)軟土地基在上部荷載或者是外部載荷的作用下會(huì)發(fā)生較大的沉降變形，這對(duì)于堤防地基的穩(wěn)定性無(wú)疑是有著較大的影響的，尤其是在一些較為嚴(yán)重的大規(guī)模不均勻沉降發(fā)生時(shí)，甚至?xí)?dǎo)致水利工程基面破裂的狀況發(fā)生，這樣一種狀況對(duì)于水利工程構(gòu)筑物而言基本上就是致命的，不僅會(huì)導(dǎo)致通道凹陷、沉降縫拉寬、基面漏水等，還有可能使得整個(gè)堤防基面變緩而引起較為嚴(yán)重的積水狀況，這對(duì)于整個(gè)水利工程建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性無(wú)疑也是有著重要的影響的。

2軟基堤防的基礎(chǔ)處理

2.1基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)

軟基段堤防基礎(chǔ)中所夾淤泥質(zhì)的黏土范圍一般比較廣且埋藏深度較大，在這樣一種狀況下如果想將其全部挖出的話無(wú)疑在工程量以及資金的投入上有著較大的不足，且會(huì)很大程度的延長(zhǎng)工期，除此之外，在某些實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)也有可能本身就沒(méi)有可以堆放挖除物的位置，因此，才需要給出一個(gè)更加合理有效的方案來(lái)，在這里要提出的就是以砂井排水固結(jié)為主表層淤泥清除為輔的處理方案。

2.2基礎(chǔ)處理結(jié)果

在上述基礎(chǔ)處理實(shí)驗(yàn)完成以后，要在實(shí)際施工過(guò)程中來(lái)對(duì)整個(gè)堤防進(jìn)行三期的鉆探取樣檢測(cè)試驗(yàn)，這樣三個(gè)檢測(cè)試驗(yàn)在施工的過(guò)程中也需要有準(zhǔn)確有效的定點(diǎn)位置，從前往后依次是砂井施工完成以后、壩體填筑至一定高程以后以及壩體填筑至新的給定高程以后。在檢測(cè)的過(guò)程中需要用到多種檢測(cè)手段，主要是包括鉆探、原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)施工實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，經(jīng)上述設(shè)計(jì)處理以后，采用砂井排水固結(jié)法對(duì)于軟基的處理效果是非常明顯的，再者就是能夠一定程度的改善軟土的性質(zhì)。

2.3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。在實(shí)際的水利工程施工中，沉降達(dá)到穩(wěn)定所需要的實(shí)際時(shí)間是非常長(zhǎng)的，因此在施工的過(guò)程中就有必要給出填土過(guò)程中擬定加荷的過(guò)程曲線，這主要是希望能夠?qū)Τ两惦S時(shí)間的變化得到一個(gè)量化的認(rèn)識(shí)和把握。一般情況下，壩軸線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：（1）軟基地段的填土過(guò)程完成以后，其地基沉降基本上就能夠達(dá)到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)；（2）壩基沉降過(guò)程和填土過(guò)程是息息相關(guān)的，在每級(jí)進(jìn)行加載的時(shí)候，沉降曲線比較陡的話，這一級(jí)的荷載在結(jié)束以后就會(huì)逐漸的趨近于平緩，趨近于平緩這一過(guò)程的時(shí)間長(zhǎng)短就會(huì)隨著基土固結(jié)的性狀而有所不同，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)小的話則固結(jié)的時(shí)間反而會(huì)比較長(zhǎng)；（3）計(jì)算結(jié)果基本上與實(shí)際觀察到的結(jié)果是一致的，這也就是說(shuō)，這種參數(shù)計(jì)算和確定的方法是能夠較好地反應(yīng)出土基的實(shí)際狀況的。

3施工期間堤防軟基段裂縫的形成原因和處理

3.1裂縫的形成原因

在對(duì)裂縫的形成原因進(jìn)行分析時(shí)至少需要經(jīng)過(guò)兩個(gè)最為基本的步驟：（1）要進(jìn)行鉆探取樣檢測(cè)，在檢測(cè)的結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，采用砂井排水固結(jié)法對(duì)于軟基的處理無(wú)疑是有著非常顯著的作用和效果的，但是軟土本身則還是處于流塑狀態(tài)的；（2）電測(cè)探法的檢測(cè)，也就是在試驗(yàn)的過(guò)程中采用三級(jí)電測(cè)深剖面法來(lái)檢查該裂縫的走向。

3.2裂縫的處理

在進(jìn)行裂縫的處理時(shí)要充分考慮到蓄水和防滲方面的要求，在此基礎(chǔ)上來(lái)集中施工人力、物力進(jìn)行處理，一般都是先進(jìn)行施工墻的施工再進(jìn)行強(qiáng)度材料的回填。在壩基沉降穩(wěn)定以后再對(duì)裂縫進(jìn)行有效的充填灌漿施工。通過(guò)上文的分析可見(jiàn)，在施工環(huán)境下雖然說(shuō)裂縫在短時(shí)間內(nèi)并不會(huì)對(duì)整個(gè)的壩體產(chǎn)生威脅或者是不良影響，但是在施工前期如果壩基的軟土固結(jié)沒(méi)有進(jìn)行到一定程度的話，就很難在后期的工程施工中加以彌補(bǔ)和解決。

4結(jié)束語(yǔ)

在水利工程施工環(huán)境下采用排水固結(jié)法對(duì)壩基進(jìn)行處理是比較可靠的，這種方法除了和軟土本身的特性相關(guān)以外還取決于排水本身是否通暢。還要注意的是要在施工的過(guò)程中對(duì)軟土地基的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，并了解在不同的填筑高度下壩基軟土的固結(jié)狀況，以此來(lái)進(jìn)行穩(wěn)定復(fù)核。隨著現(xiàn)代工程技術(shù)的進(jìn)步和不斷發(fā)展，軟土地基處理技術(shù)亦趨于完善。新的加固技術(shù)和新型材料不斷發(fā)展，軟土地基處理的方法也多種多樣，每種方法都有其適用范圍，許多軟土地基處理方法同時(shí)兼有幾種不同的處理效果；使用這些處理方法，可以進(jìn)一步改進(jìn)水利工程中的施工安全和進(jìn)度問(wèn)題。