水利工程施工軟基保護策略

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1軟基的特性

軟粘土的分散程度取決于顆粒的大小及形狀，而顆粒的大小及形狀與顆粒本身的礦物成分有關，同時也與其所受的機械作用有關軟粘土在沉積過程中，細顆粒中夾雜著粗顆粒，粗顆粒形成土骨架，支撐著上部荷載，而細顆粒部分保持蜂巢或片架結構。土顆粒周圍的吸附水膜對土體變形起著重要的作用，在荷載作用下土顆粒向較穩定的位置發生移動導致土體發生變形。當飽和軟粘土土骨架發生變形時，孔隙減小，孔隙水被排擠出，由于土骨架與孔隙水之間存在摩擦，使得孔隙水的排出時受到阻礙，變形延遲，則可知土的應力與應變都與時間有關。因此，可以通過研究飽和軟粘土的應力、應變與時間的內在聯系和特性來進一步研究軟粘土的流變變形是一個非常有意義的課題，從而滿足工程的精度要求，保障我國基礎設施建設的順利進行。軟土地基的設計之前必須認真進行工程地質勘察和土工試驗。只有查清土層和土質的情況，才能正確地進行設計和施工。同時必須從場地的土層和土質的特點出發，對地基與基礎的結構、施工及使用等方面進行綜合考慮，通過方案比較、合理地選擇地基處理方案。軟土地基的變形穩定時間很長，一經擾動很容易破壞，在干燥時體積收縮很大因此，軟土地基處理的關鍵是妥善處理沉降和穩定性問題。

2抗滑穩定措施

一般基巖在混凝土澆筑后會吸收混凝土中的水分，在建基面形成泥膜，從而使抗剪強度進一步降低；當基巖失水嚴重時又會在建基面形成局部脫空現象，這兩種情況的產生都對建筑物的抗滑穩定帶來不利影響但是，從工程施工的實際控制情況看，要完全消除基巖的浸水和失水現象是困難的。因此，控制建筑物滑動面不在建基面，是避免建基面基巖力學參數受施工影響而降低因而對建筑物抗滑穩定造成不利影響的關鍵。通常情況下．當建筑物沿建基面滑動不能滿足規范要求時，采取增加建筑物的自重往往會改善滑動結果。當上游齒槽深度達到5m深左右，中部齒槽深度在2．5m以上時，形成的滑動面是上游齒槽底至建基面下游端點的傾斜面I基本形成設計的控制滑動面。采取設置上游段和中部齒槽后，可以控制滑動面離開建基面而在基巖內部滑動，建基面浸水和失水的不利影響得以消除，一部分基巖重量得到利用，從而解決了建筑物的抗滑穩定問題。

3基底應力控制

為了對建筑物的基底應力進行有效控制，確保工程安全，按土基上的建筑物進行基底應力控制運行期除控制各種工況下基底應力不超過容許承載力外，還嚴格按規范要求控制不均勻系數。完建期基礎應力最大，基底應力偏大，局部區域可能會超過容許承載力的現象，因此設計采取進行固接灌漿的方法對基巖進行加固，可以提高地基允許承載力。

4地基變形控制

軟巖地基除地基承載力低外，還表現為地基變形模量小。因此，地基變形控制問題是保證建筑物安全運行的另一個重要問題。為準確地對建筑物永久變形進行預測，并完善控制地基變形的工程措施，可以在大量載荷試驗的基礎上采用計算機數值分析方法進行地基變形預測，根據試驗和計算分析結果采取控制措旌。若采用大基坑一次性開挖，周邊地基對卸載回彈的約束最小，變形問題比較嚴重。而適當縮小一次性開挖的范圍，基礎回彈量可明顯減小?？刹捎梅謪^基坑、縮小次性開挖基坑的范圍，同時調整混凝土澆筑計劃，及時澆筑混凝土形成壓重后再進行相臨部位的基坑開挖。

5基巖保護措施

軟基具有親水性強、失水易干裂、浸水易軟化、弱膨脹性以及易變形等特征。軟基若作為建筑物地基，一方面需采取一定的結構措施；另一方面為保護巖體天然含水狀態和巖體天然邊界條件不受破壞，需采取一些特殊旌工措施。采取的主要措施如下：

1)嚴禁基坑泡水或基巖失水：基坑開挖時應嚴格控制基坑表面排水和地下水的降水高程，既要防止建基面附近巖體受水浸泡又要防止基巖失水，保持基巖在施工過程中處于原狀含水量狀態，避免基巖水效應發生可在基坑周圍設置排水溝網，既用來截斷圍堰滲水和地面徑流，又可以控制基坑排水的降水深度。

2)預留開挖保護層，分層開挖：設計預留1．5m厚巖層作為建基面保護層，然后根據施工工序安排分三個階段開挖。第一階段是基礎大面積開挖，為適用爆破和大型機械施工：第二階段是基礎施工準備性開挖，為避免施工過程對基巖的擾動破壞，同時考慮提高施工效率，采用輕型機械進行開挖；第三階段采用人工撬挖和限時開挖，要求基礎暴露時間在6h以內，并及時對基礎底面澆筑薄層混凝土加以保護。另外，為降低回彈松動影響范圍，采取鋪設鋼筋網噴混凝土的保護措施。

在工程建設中常常遇到較多的淤泥類軟粘土地基，而淤泥類軟土具有孔隙比大含水量高抗剪強度低壓縮性高和透水性差等一些不利于工程的性質當以軟粘土作為建筑物的地基主要受力層時，地基沉降量將會很大，且沉降穩定歷時較長，往往要持續數年以至數十年之久，比如擋土墻的位移碼頭橋臺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期穩定性等問題無不與時間有關。軟巖地基有其特殊性，除地基承載力低外，還表現為地基變形模量小而易產生變形，其地基變形控制問題是保證建筑物安全運行的重要問題。軟基具有地基承載力低以及地基變形模量小等特點，其地基變形控制問題是保證水利建筑安全運行的重要問題，復雜地基條件的適應性和處理將是水利工程施工建設中面臨的重大課題。對于軟弱巖體，由于其特殊的力學特性，開挖卸荷有可能引起壩基巖體的開裂，而建筑物建成后在自重、水荷載等作用下，地基有可能產生不均勻變形，將對建筑物安全運行造成影響同時，巖體工程在加載與卸載條件下，其力學特征有本質的區別。對非線性巖石介質材料，卸荷與加載具有兩種完全不同的應力路徑，而無論對巖體結構、巖性破壞特征，還是對巖體的力學響應而言，應力路徑都具有顯著的影響，文章就此主要分析了水利施工中各類軟基處理方法。