水工建筑物

王亚丽++张东华

[摘 要]软土地基与硬土地基相比具有孔隙比大、天然含水量高、压缩性强、承载能力低等特点。当软土作为建筑物地基时，极易出现沉降快、排水固结困难、稳定性差等问题，导致很多水工建筑物质量不符合规范。为了保证水工建筑物软土地基能够满足强度和变形要求，必须采取切实有效的措施对软土地基进行处理，提高其承载力和稳定性。

[关键词]水工建筑；软土地基；处理对策

中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0188-01

1 水工建筑物地基处理概述

兴建水工建筑物时，必须重视地基处理问题，其中软土地基的沉降量较大、稳定性较差、抗渗性不足，会直接影响水工建筑物的使用安全，甚至会造成严重的工程事故。因此，提高地基稳定性显得至关重要。通常情况下，如果水工建筑物地基稳定性不足会造成两类破坏：

（1）地基土稳定性较差，在建筑物载荷的影响下产生压缩变形，基础沉降量增大，导致水工建筑结构发生倾斜、开裂，甚至更大程度的损坏，最终失去使用价值；

（2）由于水工建筑物载荷过大，导致地基无法承受巨大载荷，产生滑动破坏。以上两类破坏形式说明地基稳定性对水工建筑物有重要影响。水工建筑物地基的稳定主要表现在一下三个方面：

（1）在水工建筑物的载荷作用下，地基内部个点应力都在强度允许范围内；地基土的压缩变形、渗透变形等也都在允许变化的范围内。

（2）在水的渗透作用下，地基土体所发生的渗透变形在允许变化的范围内。

（3）土体在自身重力和载荷的作用下，不会发生整体滑动变形。

由上可见，在水工建筑物施工中，对软基进行科学处理能够对水工建筑物的安全运行起到至关重要的影响。

2 水工建筑物施工软基的常用对策

2.1 换土法

由于水工建筑物大多是建立在大陆架或者是在海岸线旁，这里的土壤基本都是软粘土，甚至还有淤泥。如果在此建筑建筑物的话其淤泥厚度可能在500米左右，这时就可以采取换土法。具体是将土层里的淤泥层挖出来，再将沙壤土填进去。但是这种方法有一个前提条件，需要有方便的土源，可以直接填沙；还有一种情况是规定的工期时间比较短而且所需造价比较低的情况下，也可以采用换土法。而且，在施工期间，施工人员一定要注意将换来的土和该地原有的土进行结合，主要是采用开挖梯坎或齿槽、刨毛的方式来使用新旧土壤融合在一起。在施工作业中，施工方一定要根据该地区土壤条件以及建筑物的特点制定了施工方案：

（1）施工人员要将地基中的水排出去以降低软基的含水量；

（2）再利用推土机将淤泥土清理出来，直到持力层的时候停止，并让地基的横断面形成外高中低的形状；

（3）再用推土机将地基夯实，最少要来回开动8次；

（4）最后选择最合适的涂料填入，让大堤更加的结实。

2.2 桩基法

当水工建筑物所建造的淤泥地基的淤土层厚度超过3米的时候，需要尝试使用桩基法。桩基法就是利用打桩的办法来对建筑物的施工软基进行加固处理的技术。在施工桩基法之前，需要施工方对建筑物建造地区的土壤结构进行详细的调查了解，再根据其不同的特点选用不同的施工方案以及施工所需的材料。

（1）当淤土层的厚度在3-5米之间时，可以采用水泥石灰桩加固方案。利用水泥和石灰的吸水、加熱以及膨胀的功能来使地基稳固，还可以增强土壤的密实度。应用这种方案不仅可以使地基的承载力增强，而且还可以提高建筑物地基的防渗能力。在使用水泥石灰桩时，桩径一般在300—500毫米之间，桩距在1—1.5米之间。一般来说，桩径大的桩距就会小，这样才比较合理。不仅如此，桩的长度要达到持力层，在对桩进行布置时，最好是采用梅花型的布置方式，可以使地基更加的稳定。

（2）当淤土层的厚度在5—7米之间时，最佳方案是将预制桩打至硬土层，作为承载台。

（3）当淤土层的厚度在7—10米之间时，最佳方案是将灌注桩打至硬土层，作为承载台。

（4）当淤土层的厚度在10米以上时，则可以采用悬浮桩，提高淤土层的密实度，以产生更多的摩擦力提高承载能力。

2.3 优化结构法

优化结构法主要是对松软地基的处理，将上下结合起来进行统一处理的方法，这种方法不仅可以让人工地基正常施工，还可以优化建筑物的结构，是处理软基的最佳对策。对于小型的水工建筑物可以采用扩大基础底板的方法，就是在施工时选用比较薄的钢筋混凝土底板。而对于大中型水工建筑物则可以采用空箱底板方法。这种方法要求施工人员在施工时，在不增加工程造价的前提下，通过加大底板的高度、减轻其自身重量并加深基础深埋来处理软基。而且在进行底板建造时，可以采用板梁式结构，让底板的四边均为适当高度，并同时扩大底框梁的承载力，并在中间增加纵横隔梁。这样不仅可以降低桩基的重量，缓解地基下沉的速度；还可以防止土体向旁边压缩，有效的增强地基的承载力、抗滑能力以及抗渗能力。

3 坝体及寄出防渗的解决方案

3.1 对于地基承载力差的建筑物在修建过程中要注意对软基进行处理，尤其是对于坝体的软基处理。在处理过程中既不可以增加坝体的重量，又必须提高坝体的防滑以及抗渗能力。为了达到这个目标，施工人员可以采用新型的防水材料，并使用临水面土工膜截渗的方法。临水面的坡度比一般的坡度要小1/3，只有这样坡度才能够有效地利用水重，以此来提高坝体的防滑能力，并使堤身断面的面积增加，并扩大基础宽度，这样就大大增强了坝体的抗渗能力。

3.2 在处理基础防渗问题时，主要是解决防渗墙的设置以及侧面防渗的难题。对于这个问题的解决对策主要是将防渗墙主要建在建筑物的上下游端点处，增加渗径的长度。在解决侧面防渗问题时，就可以在侧面建造3道或4道截水环，但是单侧的总宽度不能小于底部防渗墙的总深度；也可以在伸缩缝上裹上1-2层的柏油防水柔毡，这样就可以有效地避免伸缩缝出现问题，而破坏地基的稳定性。

4 结语

综上所述，水工建筑物施工软基的处理是一项高技术含量又复杂的工程。施工方在对其进行施工处理时，一定要根据所在区域的土壤情况以及所建建筑物的用途、特点来选择恶化时的处理方法。比如对于淤泥地基的处理方法就可以根据淤土层的厚度来决定，淤土层在3米一下的采用换土法；在3米以上的则用桩基法；而对于松软地基就可以采用优化结构法来对软基进行处理，并要采取有效的措施来解决软基中的坝体以及基础防渗的问题。

参考文献

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[2] 戴丙东.浅谈水工建筑物施工软基处理[J].湖南水利水电，2011（1）.

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