關(guān)于水工建筑物施工中軟基處理的探討

◎ 曾穎林 廣東省科達(dá)水利電力巖土工程公司

我國國土面積廣闊，地形種類多樣，在水工建筑物施工中經(jīng)常會遇到各種各樣的地基基礎(chǔ)。一旦在施工中出現(xiàn)軟土地基，并且工作人員沒有及時(shí)制定完善的處理措施，將會導(dǎo)致建筑物裂縫或者變形，直接威脅著人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。為此施工企業(yè)要制定完善的措施，科學(xué)處理軟土地基，保證其符合相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)和施工要求。

1.水工建筑物施工中軟基處理技術(shù)特征

1.1 外界環(huán)境惡劣

在施工環(huán)境方面，水工建筑物施工現(xiàn)場與水資源息息相關(guān)，特別是在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中與水資源有著十分密切聯(lián)系。而水資源的存在會大大影響水工建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性，進(jìn)而阻礙軟土地基處理技術(shù)順利實(shí)施，增加施工企業(yè)和施工人員的施工難度。為此，施工企業(yè)要重點(diǎn)關(guān)注這一點(diǎn)，制定科學(xué)措施有效處理這一方面的問題，進(jìn)而提升軟土地基處理的科學(xué)性和有效性。

1.2 施工技術(shù)復(fù)雜

水工建筑物軟土處理技術(shù)操作流程復(fù)雜，具有較強(qiáng)的不可控性，很難全面控制某一個(gè)施工環(huán)節(jié)，嚴(yán)重阻礙軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用，大大降低水工建筑物施工質(zhì)量和施工效率。其具有較高復(fù)雜性的主要原因是基礎(chǔ)處理技術(shù)應(yīng)用的地理位置較為特殊，存在于施工建筑物的地下部分，因此很難控制，會給水工建筑物正常施工帶來較大的困擾和影響。除此之外，軟土地基處理技術(shù)的操作流程復(fù)雜多樣，需要掌握的內(nèi)容較多。

1.3 突出的沉降問題

與其他建筑物相比，水工建筑物出現(xiàn)沉降問題的概率更高一些，其主要原因是水工建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所處的位置特殊，包含的水分較多。因此在具體施工中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)會受到水分的影響，進(jìn)而降低施工穩(wěn)定性。同時(shí)在水工建筑物后續(xù)施工中，會受到水分的影響和侵蝕，產(chǎn)生沉降問題。從中我們可以看出，為了有效避免沉降問題的發(fā)生，施工企業(yè)要充分關(guān)注軟基處理技術(shù)的使用。

2.水工建筑物施工中經(jīng)常使用的軟基處理策略

2.1 換土法

通常情況下，在海岸線和大陸架旁建設(shè)水工建筑物，在施工現(xiàn)場中包含大量的軟黏土和淤泥。這些淤泥的厚度深達(dá)500米，為此施工企業(yè)需要在施工中使用換土法，將土層中的淤泥挖出，然后在其中填入砂土。足夠的土資源是使用換土法重要的基礎(chǔ)和前提。除此之外，如果工期較緊，需要施工成本較低，施工企業(yè)也可以使用換土法。

圖1

表1 樁基法使用情況參數(shù)

需要注意的是，在施工過程中，施工人員要使用刨毛、齒槽等方式，將換來的土與原有的土有效結(jié)合。同時(shí)施工企業(yè)要根據(jù)施工地區(qū)實(shí)際的土壤條件和建筑物基本特征制定完善的施工方案：首先，為了降低軟基中的含水量，施工人員要使用科學(xué)方法將地基中的水排出。其次，施工企業(yè)利用機(jī)械徹底清除淤泥土，當(dāng)持力層時(shí)停止淤泥土的清理工作，并且使地基的橫斷面形成中、高、低的形狀。再次，使用推土機(jī)將地基夯實(shí)，來回多次開動。最后，選擇合適的土料填入其中，提升大堤的結(jié)實(shí)性。

圖1相關(guān)案例：某施工企業(yè)水工建筑，施工周期較短，對施工成本要求較高，為了有效處理軟土地基，施工企業(yè)使用了換土法。首先，該企業(yè)開展了墊層設(shè)計(jì)工作，為了避免側(cè)向擠壓材料保證墊層寬度超出基礎(chǔ)底面距離的在合理范圍內(nèi)。在填土過程中，保持砂墊的厚度在0.8m左右，為了防止?jié)B出的水滲入到地基上，在砂石層上方鋪設(shè)了一層黏土。同時(shí)該企業(yè)還在路基兩側(cè)構(gòu)建排水溝，這樣便可以讓砂層中排出的水順利流入到排水溝中。該施工企業(yè)通過使用換土法處理軟基，不僅可以節(jié)省了8%的費(fèi)用支出，而且施工質(zhì)量和施工效率大幅度提升，獲得了較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2.2 樁基法

通常情況下，當(dāng)施工地的軟土厚度達(dá)到三米以上時(shí)，施工企業(yè)會使用樁基法去處理軟基。樁基法主要是指，施工人員通過打樁來加固水工建筑物的施工軟基。在使用樁基法前，施工企業(yè)需要全面了解和詳細(xì)調(diào)查建筑物建設(shè)地區(qū)的實(shí)際土壤結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)不同土壤結(jié)構(gòu)制定不同的施工計(jì)劃，使用不同的施工材料。

當(dāng)施工地的淤泥層厚度在3至5米時(shí)，要使用水泥石灰樁進(jìn)行加固。施工企業(yè)要充分發(fā)揮水泥與石灰遇水膨脹、加熱等特點(diǎn)，提升地基的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性，提升土壤的密實(shí)度。這種方案的應(yīng)用不僅可以增強(qiáng)地基的承載能力，而且可以顯著提升建筑物的防滲能力。施工企業(yè)在使用水泥石灰樁過程中，要將水泥石灰樁的樁徑控制在合理范圍內(nèi)，通常為400毫米左右，樁與樁之間的距離則要在1.25米之間。一般情況下，樁徑越大，樁與樁之間的距離就會越小。同時(shí)施工企業(yè)要保證樁的長度能夠到達(dá)持力層，在布置樁過程中，要合理使用梅花型布置方法，進(jìn)而提升地基的穩(wěn)固性與可靠性。當(dāng)施工地淤泥層的厚度在6米左右時(shí)，施工企業(yè)要將預(yù)制樁打至硬土層中，并且將硬土層作為承載臺。當(dāng)施工地的淤泥層厚度為9米左右時(shí)，施工企業(yè)要將灌注樁打入到硬土層中，并且將其作為承載臺。當(dāng)施工地的淤泥層在10米以上時(shí)，施工企業(yè)要有效利用懸浮樁，增強(qiáng)淤泥層的密實(shí)度，產(chǎn)生更多的摩擦力，大幅度增強(qiáng)承載力。

表1相關(guān)案例，連云港市某防洪工程在實(shí)際建設(shè)中，經(jīng)過工作人員調(diào)查發(fā)現(xiàn)施工地的軟土厚度打13米，為了對軟土地基進(jìn)行有效處理，施工企業(yè)使用了樁基法。在具體施工中，施工人員充分利用懸浮樁來提升軟土層的密實(shí)度，大大增加了摩擦力和承載能力，這為該防洪工程后續(xù)施工順利進(jìn)行奠定了基礎(chǔ)，極大提升了防洪工程建設(shè)質(zhì)量，得到社會和人民群眾的高度認(rèn)可。

2.3 優(yōu)化結(jié)構(gòu)法

施工企業(yè)在處理松軟地基過程中經(jīng)常會使用到優(yōu)化結(jié)構(gòu)法，該種方法是一種將上下結(jié)合進(jìn)行統(tǒng)一處理的有效方法，該種方法在實(shí)施中不僅不會阻礙人工地基的正常施工，而且可以有效優(yōu)化和調(diào)整建筑物結(jié)構(gòu)，是處理軟基的有效策略。在小型水工建筑物施工中，施工企業(yè)可以使用擴(kuò)大基礎(chǔ)底板的方法，其主要是指，在具體施工中施工人員使用比較薄的鋼筋混凝土底板。而在大中型水工建筑物施工中，施工企業(yè)可以使用空箱底板的方法。在該方法應(yīng)用中，施工人員在保證不增加施工成本的前提下提高大底板的高度，減輕其實(shí)際的重量，加大基礎(chǔ)的深度進(jìn)行有效處理軟基。

3.結(jié)語

綜上所述，軟土地基具有控制難度較大的特點(diǎn)。為此在水工建筑物施工前，施工企業(yè)要詳細(xì)了解施工流程和施工圖紙，積極搜集和查看相關(guān)的施工資料與施工信息，全面分析施工過程中可能出現(xiàn)的問題，提升施工管理水平，提升水工建筑施工的安全性。