分析水闸围堰填筑及基坑支护技术

分析水闸围堰填筑及基坑支护技术

陈宇航

东莞市麻涌镇人民政府重点工程办公室523000

摘要：本文主要对水闸围堰填筑及基坑支护技术进一步的分析了解。水利工程是直接关系到国计民生的重要基础设施，在我国经济实力和科学技术水平不断发展的带动之下，使得水利工程建设工作也有了很大的完善和进步。

关键词：水闸；围堰；基坑支护；软土地基；管涌处理

引言

进入二十一世纪以来，我国水利水电工程建设工作迎来了新的局面，政府在此方面的投入也逐年增加。围堰和基坑工程在水利工程建设中担任着创造良好的土方开挖和水工结构施工条件的任务，虽一般属临时性工程，却是水利工程建设顺利进行的基础和前提，其技术复杂性不亚于永久性的基础结构或上部结构。

一、围堰技术及基坑支护的概述

围堰技术是导流施工的一种形式，在具体的应用过程中需要按照一定的原则和标准进行现场作业，其主要包括以下方面：进行围堰修建需要做好前期的准备工作，深入了解现场地质环境、区域河道情况，在各个要素综合分析的基础上制定科学合理的技术方案，编制施工组织计划，为后续施工提供准确可靠的参考依据；利用现代先进的智能化、自动化、信息化技术手段，丰富围堰技术的应用管理，并将其有效融合实现技术的突破创新，保证围堰技术应用效益的最大化；围堰技术应用环境较为复杂，相关人员必须充分考虑地理条件、自然环境可能对围堰施工带来的不利影响，结合实际情况选择合理的围堰类型，从而保证围堰施工的可行性、有效性。

基坑支护，是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012对基坑支护的定义是，为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全，对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施。基坑支护工程造价较高，但又是临时性工程，一般不愿投入较多资金。可是，一旦出现事故，处理十分困难，造成的经济损失和社会影响往往十分严重；基坑支护工程是个临时工程，设计的安全储备相对可以小些，但又与地区性有关。不同区域地质条件其特点也不相同。基坑支护工程又是岩土工程、结构工程以及施工技术互相交叉的学科，是多种复杂因素交互影响的系统工程，是理论上尚待发展的综合技术学科。

二、水闸施工的重要性

便于管理河道。在河道工程中建设大坝时，需构建水闸。有些河道工程比较大，船只来往频繁，通过运用水闸，可对船只数量以及行驶走向进行有效控制，进而提升河道工程巷道管理水平。

利于防洪减灾。我国很多地区降雨量比较大，当发生强降雨时，容易造成洪灾。对此，当汛期时，通过运用水闸，即可对水势高低进行有效控制，进而达到防洪泄洪的作用，避免发生洪灾。

用于水势调节。随着社会经济的快速发展，各行各业电能需求量逐渐增加。我国水资源丰富，可大力发展水力发电工程。在水力发电工程施工中，水闸可发挥控制功能，对上下水位进行有效调节，进而对水势有效控制，将水能转变为电能，促进发电量的增加。

三、水闸软土地基围堰填筑分析

（1）填土挤淤。该方法是在软基上填土使软土层遭受破坏后被强制挤出，淤泥被置换形成围堰体。该填筑方法施工简单，处理较薄的淤泥层效果较好。但该法用于软土围堰填筑时存在以下问题：根据历年的工程经验，对于地基为淤泥层的围堰工程，当淤泥层较深厚时挤淤效果只限于淤泥层上部一定厚度，地基的承载力及整体稳定性难以控制，常常为满足整体稳定性要求所需的断面面积大，工程造价较高，且填筑后围堰体沉降稳定时间较长、沉降较大，有可能产生不均匀沉降。

（2）堆载预压。堆载预压法是排水固结法加固地基的一种，对于围堰填筑工程，利用围堰自重分级逐渐加载于地基表面，使地基土层在预压荷载作用下逐渐固结压缩和强度提高，直至围堰设计标高。在软土地区，一般与塑料排水板或沙井结合使用，实践证明该法加固效果好，有施工方法简便，费用低廉等优点，但缺点是工期较长。因为软粘土的抗剪强度低，限制了堆载的大小及加载速度，虽然排水固结法设置了竖向排水系统，但是软土达到预计的固结度仍然需要较长的时间。

四、水闸软土地基坑支护分析

（1）桩锚支护。桩锚支护结构由挡土桩、预应力锚杆和压顶梁构成。它是依赖单排钢筋混凝土桩自身的刚度和嵌固力来平衡水土压力等外荷载，同时依靠预应力锚杆的拉结力来补充平衡抗力的不足，减小基坑变形，以维护基坑支护结构和基坑内外土体的稳定。对于软弱土层为淤泥的基坑，常采用灌注桩为主要受力桩，并结合搅拌桩止水。

（2）水泥搅拌桩挡墙。是通过对淤泥本身进行加固，利用加固体的自身重力进行支护。该法是软土层基坑支护另一种常用方法，该法在基坑周边，利用水泥、石灰等材料作为固化剂，通过深层搅拌机械，将软土和固化剂强制搅拌，利用软土和固化剂之间产生的一系列化学反应使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度桩体，桩体通过柱式、壁式、格栅式或拱式等搭接而形成具有一定厚度的墙体，用于支挡基坑周边土体的边坡支护方法。

五、深基坑管涌的处理分析

（1）加强维护措施、环境监测。深基坑管涌发生后，必须要在维护方面、环境方面进行探讨。随着人口的增加和社会对建筑的需求增大，很多的建筑物都建设在比较偏远的地区当中，这些区域在以往的开发并不深，因此有很多的情况未必了解。深基坑管涌的出现，要从内部出发，进一步的加强维护措施执行，加强对周边环境的有效监测，以此来获得更多的数据、资料，选择针对性的方法来处理，告别以往的恶性循环。

（2）深基坑内双液注浆。深基坑管涌问题的发生，注浆法的应用虽然取得了突出的效果，但也要从客观实际出发。选择双液注浆处理的过程中，能够针对深基坑管涌做出有效的防护处理，充分考虑到了多次管涌发生的可能性及具体的损害。但是，部分深基坑工程所处地区比较特殊，双液注浆的使用遇到了一些限制性的条件，应联合其他的巩固技术来完成，力求将管涌的处理一次性解决，将各方面的损失降到最低。

（3）坑外高压旋喷桩止水。随着深基坑工程的难度和复杂性不断的增加，选择多项技术综合应用过程中，坑外高压旋喷桩止水是一项可行性较高的技术。从优势上来分析，坑外高压旋喷桩止水主要表现为以下几点：第一，该技术拥有完善的技术体系，适用范围比较广泛，能够根据不同的工程，制定出相互匹配的技术方案，执行效果较好。第二，坑外高压旋喷桩止水的兼容性突出。该项技术可与其他的技术有效联合应用，符合深基坑管涌综合处理的要求，且得到的效果较好，在业界内获得了较高的肯定。第三，由于当前的深基坑管涌问题，多数都出现在帷幕止水方面，选择坑外高压旋喷桩止水是比较合理的。

参考文献

[1]软土深基坑变形性状及围护结构数值模拟研究[D].刘少炜.重庆大学2010

[2]软土地区基坑工程变形分析及围护结构设计探讨[D].高夕良.西南交通大学2006

[3]基坑支护的优化设计与应用研究[D].吴洋.南京大学2013