水利工程施工中土壩軟土地基的處理措施

1、水利工程施工中土壩軟土地基的處理措施摘 要在水利工程土壩施工中， 常常會(huì)遇到軟土地基 的處理。如果軟土地基的處理方法采用不當(dāng)，不僅浪費(fèi)了資 源，甚至造成嚴(yán)重的生命及財(cái)產(chǎn)安全。因此，在水利工程土 壩施工中，對(duì)軟土地基的處理措施和處理方法的選擇上要特 別慎重。基于此，本文在對(duì)水利工程建設(shè)中土壩軟土地基的 處理背景進(jìn)行了分析的基礎(chǔ)上，闡述了軟土地基的定義與性 質(zhì)，并對(duì)土壩軟土地基的處理措施進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞 水利工程；施工；軟土地基；土壩；處理措施中圖分類(lèi)號(hào)： TM38 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1009-914X （2017）12-0190-01引言 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

2、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。在水利工程施工中，通常采用的排水固結(jié)法來(lái)處 理壩基是十分有效的，但其具體效果除與軟土特性有關(guān)之外， 還與排水是否順暢有關(guān)。值得注意的是，要對(duì)實(shí)時(shí)檢測(cè)軟土 地基的實(shí)際情況，以便及時(shí)了解在不同的填筑高度下軟土的 固結(jié)情況。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)。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)

3、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。本文首先分析一 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

4、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)

5、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)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

6、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

7、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??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。

8、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，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

9、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

10、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)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