刍议软基对水工建筑物危害及处理方法

刍议软基对水工建筑物危害及处理方法

辛晓建

烟台市水利勘测设计研究院有限公司,山东 烟台 264000

摘要：水工建筑物工程建设在水利工程中处于关键地位。在水工建筑物的施工中，因水工建筑物通常施工地点比较特殊，水岸边界乃至水中建筑都有很多，常常会存在软土地基，所以，采用软基处理技术非常普遍。文章重点讲述了水工建筑物建设中软基处理的相关技术措施，通过对水工建筑物的特点及种类进行分析，阐述了软土地基对水工建筑物的危害以及处理方法，为之后水工建筑物软基处理技术的选取和应用以及注意事项的总结打下了较为扎实的理论基础。

关键词：软基；水工建筑物；处理技术

引言

伴随着我国水利基础设施事业的发展，水工建筑物的建设逐渐复杂化。水工建筑物对水利工程作用发挥有着直接的影响。水工建筑物具有控制水流，预防和治理水害以及开发水资源的多重功能，要想起到应有的效果，就必须先确保建筑物的质量。水工建筑大多位于水资源丰富的地域内，其施工质量受到环境因素影响显著，而软基属于常见土质，软基中含有大量含水量，孔隙相对较多，若处理不当，会使建筑整体承载能力下降，使用寿命受到影响。要想提高水工建筑物建设效果，就必须合理选择合适技术手段对软基进行处理，确保建设效率与进度，全面促进水工建筑物稳定运行，发挥水工建筑应有作用。

1 水工建筑物施工特点分析

水工建筑物的施工作业难度都比较大，这一方面是因为建设的环境比较复杂，同时也是因为工程危险性比较大、沉降问题比较突出[1]。水工建筑物建设位置通常都在水岸交界处甚至在水中，对建设环境的影响性十分明显，建筑结构通常都是在潮湿的环境中进行的，这对于建筑结构的稳定性来说将产生严重的影响。在此基础上，地形，水文气象等因素的影响也比较显著。建筑物选型，枢纽布置等等均会受不同程度影响。水工建筑物的建设环境比较复杂，为了更好的维护建筑结构的稳定，采用的建筑施工技术就会比较多，例如防渗工程技术，软基处理技术等等。在施工期间，还需要随时考虑水流对于建筑物的冲刷作用，并且在适当的时候采取适当的措施进行处理。水工建筑物在进行施工建设时，受到周边水环境因素的影响性较强，并且对水环境的控制比较困难，这就使得施工受到不确定因素的影响比较大。例如在挡水建筑物施工期间，如果出现失利的问题，将会导致下游水患灾难的出现，给周边带来十分恶劣的后果，对于具体施工人员的生命安全带来一定程度上的威胁[2]。水工建筑物基本结构通常都在水下，水环境对于结构冲击力，使结构的稳定性受较大影响且地基下沉明显。所以在进行施工建设时，也需要有针对性地设计和运用相关地基处理技术来有效减缓软土地基沉降问题。

2 软基对水工建筑物危害

从目前情况看，因软基存在承载力较弱，渗透性较差、压缩性较高等问题，因此在水工建筑物建设过程中，许多建筑物由于软基的问题而产生滑动，因为软土地基本身所具有的特性，其在建设过程中一旦遇到降雨或地基负荷增大等情况就会为软土增加重量，继而发生不平衡的情况会危及建筑物的稳定性，对人民群众的生命财产安全均带来极大的破坏。未经处理的软地基承载力较弱、稳定性较差、易发生沉降的问题，它影响着整个基础的效用发挥及耐久性。正由于软基具有这些特性，在实际建设中造成很多难度，很容易对整个项目的施工进度造成影响，所以做好软地基的处理对水利工程建筑物的建设具有非常重要的意义。

3 水工建筑物施工软基处理策略

3.1 换填土处理技术

施工单位需针对地基特性采取合适的技术进行换填土处理，从源头上有效地解决软土地基给水工建筑物带来的质量难题。在土体换填过程中，需依据地基稳固性与平整要求选用适当换填材料以确保水工建筑物地基质量[3]。水工建筑物基础上部结构作为桥梁使用时，承载过大且基础承载力比较低，必须通过换填土回填的方式将基础稳固，其主要作业过程是把地基上比较软弱的土体转化成较高密度建筑材料。采取局部或全部挖去软弱土层，然后使用强度较高的材料如砂、碎石、素土、灰土或粉煤灰进行分层，以提供稳定支撑。这种方法有效对基础底面下软弱土层进行处理，适用于粉泥、粉泥质土、湿陷性黄土、单填、杂填土以及地下暗沟、暗塘等不良基础的浅表加固。换填土处理技术是常用的替代方法之一，根据所使用的回填材料的不同，可分为砂垫层、碎石垫层、素土垫层、灰土垫层等几种类型。尤其是在地基出现孔洞时，用钻孔机将孔内灰土灌入可起到显著提高地基强度的作用。在使用灰土挤密技术开展建设施工过程中，一定要根据指定节奏和强度进行锤击处理，从而能够有效地确保软土地基质量。

3.2 桩基法

水工建筑物软土地基处于淤泥环境时，淤泥土层厚度不小于3m时，可采用桩基法处理软土地基。桩基法就是采用打桩的办法加固软土地基的一种处理方法，开展桩基法软土地基处理工作时，需依据施工土壤情况以及工程施工的实际特征，选择适宜的方案。若软土地基淤泥土层的厚度在3m～5m之间时，采用水泥石灰桩处理软土地基。这是由于水泥、石灰吸水性较强，这种方法的运用，会使土壤紧实性大大增强，继而增强软基承载能力、增强水工建筑防渗透效果。使用水泥石灰桩时，要求桩径在300mm～500mm之间，桩与桩之间的距离控制在1m左右。桩体直径较大可适当缩小桩体间距，既美观又科学，同时增强承载能力

[4]。当桩体到达应力层后，需采用更多多元布设方式，如梅花形的布设方式等，以进一步提高软基稳定性。如果淤泥厚度从7m～10m不等，可采用灌注打桩法。若淤泥土层厚度大于10m时，需采用悬浮桩处理软土地基，使地基摩擦力大，同时增加淤泥密实度，使软土地基承载力进一步提高。

3.3 加筋土法和加载预压法

水工建筑物建设中，对于软基处理方式也包括加筋土方式，主要通过土工合成材料或金属板条等抗拉能力强的材料与软土层融合，合理发挥其强大的承载特性，有效改善地基的整体受力分布，再结合位移的土壤颗粒，使摩擦力使土体与加筋材料有效结合，从而减少地基的变形频率和侧向位移，最终达到提高地基承载力的目的。加载预压法是利用预压荷载，让它开始加固薄弱地基，促进地基自身强度的有效提高，然后解除预压重新施工，能有效地提高地基的承载力，减少沉降问题。

3.4 注重实地勘验，科学制定技术方案

为实现水工建筑物软基处理效果最大化，必须对具体施工环节开展现场勘验工作，并根据水工建筑物具体情况制定软基处理方案。在这一环节上，工作人员加工时可采用常规方法对软基基本状况进行调查，也可采用现场分析法，取样检测方法等进行相关资料收集，将实测数据输入到现代施工BIM系统中，实现了施工最佳参数自动匹配，并以此为基础确定了针对性和经济性较好，效果最佳方案，针对整体施工流程进行建模分析，继而改善软基处理效果。

4 结束语

总之，水工建筑物建设中软基处理是至关重要的。常见的软基处理技术有很多种类，如换填法，桩基法，加筋土法和加载预压法等，水工建筑物软基处理过程中工作人员应根据施工现场实际情况决定软基处理方法，软基处理完成后采用专业检测技术对其进行检验，保证软土地基结构稳定性及承载力满足施工需求，合理选择合适技术手段对软基进行处理，从而保障施工效率及进度，促进水工建筑物稳定发挥效用。

参考文献：

[1]余超群.水工建筑物施工中软基处理的策略分析[J].现代装饰,2021,480(19):185-186.

[2]李广浩,乔鸿骞.水利工程中软土地基处理技术要点分析[J].越野世界,2023,18(5):118-120.

[3]高建文,蔡少奇.水工建筑物变形缝施工技术问题与改进方法研究[J].黑龙江水利科技,2020,48(9):167-169.

[4]张继周.黄土地基湿陷性处理技术探讨[J].甘肃水利水电技术,2020,56(10):56-61.