戴丙東

（岳陽市君山區(qū)水利局 岳陽市 414005）

地基上興建水工建筑物有時(shí)會遇到松軟土地基，由于地基的沉降量與沉降差或地基的穩(wěn)定性與抗?jié)B穩(wěn)定性不足，會直接影響到建筑物的正常運(yùn)行和安全，甚至造成嚴(yán)重的工程事故。因此，地基的穩(wěn)定對建筑物的安全起著至關(guān)重要的作用。

建筑物因地基問題所引起的破壞一般有兩種情況：一是由于地基土在建筑物荷載作用下產(chǎn)生的壓縮變形，引起基礎(chǔ)過大的沉降量或沉降差，使上部結(jié)構(gòu)傾斜、開裂以致?lián)p壞或失去使用價(jià)值；二是由于建筑物的荷載過大，超過了基礎(chǔ)下持力層土所能承受荷載的能力使地基產(chǎn)生滑動破壞。

以上兩種情況都是地基穩(wěn)定性對建筑物的影響，對于水工建筑物的地基的穩(wěn)定主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

（1）荷載作用下，地基內(nèi)部各點(diǎn)應(yīng)力在土的強(qiáng)度允許范圍內(nèi)；地基土的壓縮變形及滲透變形及滲流量在容許范圍內(nèi)。

（2）滲流作用下，土體滲透變形及滲流量在容許范圍內(nèi)。

（3）土體在自重及荷載作用下，不會發(fā)生整體滑動失穩(wěn)。

因此，水工建筑物地基設(shè)計(jì)和施工處理對建筑物的安全及正常運(yùn)行起關(guān)鍵作用。

洞庭湖區(qū)地面下常埋藏有深厚的第四紀(jì)松軟覆蓋層，經(jīng)常遇到的地基為軟粘土、淤泥或粉砂夾淤等，均表現(xiàn)為松軟土地基。此類地基均不能滿足建筑物對穩(wěn)定性和變形的要求，極易產(chǎn)生沉陷、滑坡及滲透破壞等工程事故。如何處理這些問題，對設(shè)計(jì)、施工有很大的作用，根據(jù)多年實(shí)踐，下面對這些問題進(jìn)行探討。

1 軟粘土地基處理

軟粘土地基包括淤泥地基，其主要物理特性為：含有機(jī)質(zhì)，在干燥時(shí)比較堅(jiān)硬，手搓沒有砂的感覺；顏色呈深灰或暗綠色，有臭味；含水量高，孔隙比大，容重小，一般天然含水量為40%～70%，孔隙比＞1.0，天然容重在（15～18）kN/m3之間。力學(xué)性質(zhì)主要是：強(qiáng)度低，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N＜3，故承載力很低，且其靈敏度高；壓縮性高，壓縮系數(shù)au＞0.0005，基礎(chǔ)沉降很大；透水性弱，滲透系數(shù)k一般為（10-6～10-8）cm/s，地基固結(jié)完成需要很長的時(shí)間，沉降穩(wěn)定很慢，見附表說明。

“人力資源是第一資源”，近年來人力資源開發(fā)已經(jīng)得到了世界各國的廣泛重視，成為各個(gè)政府、企業(yè)以及組織的發(fā)展新戰(zhàn)略，在提高競爭力方面發(fā)揮著巨大的作用。根據(jù)人力資源開發(fā)實(shí)踐來看，其在提高員工素質(zhì)、增加員工對組織的貢獻(xiàn)度方面表現(xiàn)良好，企業(yè)最先重視人力資源的開發(fā)問題，基于相關(guān)管理效果的凸顯公共部門逐漸開始意識到其重要作用，本文從事業(yè)單位入手對我國人力資源開發(fā)問題展開具體分析。

因此，在軟土地基上建造水工建筑物，很可能會使地基破壞或產(chǎn)生過大的沉降，必須進(jìn)行人工地基處理。處理主要有以下幾種方法。

附表 淤泥和淤泥質(zhì)土容許承載力p kN/m2

1.1 樁基法

當(dāng)淤土層較厚，難以大面積進(jìn)行深處理時(shí)，對于中小型水工建筑物，可采用打樁的辦法進(jìn)行加固處理。

為了提高地基的整體性，增強(qiáng)其剪切強(qiáng)度，對于不同情況，可選擇不同材料及施工方案：

（1）當(dāng)土層厚度小于5m時(shí)，可采取水泥石灰樁加固地基，利用其吸水性、膨脹性及發(fā)熱固結(jié)地基，增加土壤的密實(shí)度，這樣既加大了地基的承載能力，又提高了地基的防滲能力，水泥石灰樁樁徑一般為（300～500）mm，樁距為（1.0～1.5）m,樁徑大則樁距小，樁底高程一般要達(dá)到持力層，樁宜采用梅花型布置方式。

（2）當(dāng)土層厚度在 （5～7）m時(shí)，宜打預(yù)制樁至硬土層，作承載臺。

（3）當(dāng)土層厚度在（7～10）m時(shí)，宜打灌注樁至硬土層，作承載樁臺。

（4）當(dāng)土層厚度在10m以上時(shí)，宜采用打懸浮樁的辦法，擠密淤土層并靠磨擦承載。

2004年，在君山區(qū)錢口電排重建工程中，在壓力出水箱涵底部，我們采用了水泥樁基礎(chǔ)，水泥樁采取梅花型布置，樁距為1.2m，樁孔徑500mm，樁深（4.8～5.5）m，水泥含量為（55～65）kg/m，工程于2004年4月竣工，至目前為止，壓力出水箱涵未出現(xiàn)沉降及裂縫現(xiàn)象，工況良好，且于2010年被評為湖南省優(yōu)質(zhì)工程。

1.2 換土法

當(dāng)淤土層厚度在3m以內(nèi)時(shí)，尤其是在堤防工程中，可采用挖除淤泥層，換填砂壤土，當(dāng)土源方便，造價(jià)低，工期較長的情況下，宜采取此辦法。在施工中，應(yīng)注意換填土與原狀土的結(jié)合，一般應(yīng)采取開挖齒槽或梯坎、刨毛的方法加強(qiáng)新老土體的結(jié)合。1999年，君山區(qū)長江干堤在加培工程中，有400m堤防為新建，地基淤泥層厚1.5m，施工中先開溝排水，降低土體含水量，以免擾動深層土壤，然后用推土機(jī)清除淤泥土至持力層，使地基橫斷面為中低外高狀并用推土機(jī)壓實(shí)8～10遍，最后選用合適土料夯填大堤，至今無沉陷現(xiàn)象。

1.3 優(yōu)化結(jié)構(gòu)法

對于松軟地基的處理，可采取上下結(jié)合的辦法，但要搞好人工地基的施工，同時(shí)要優(yōu)化建筑物的結(jié)構(gòu)。

（1）選擇輕型結(jié)構(gòu)。如“U”型槽薄壁渡槽、肋拱橋、桁架拱橋、剛架拱橋等。拱形橋梁除具有自重輕的優(yōu)點(diǎn)外，還可以將橋臺基礎(chǔ)淺埋，把橋臺基礎(chǔ)設(shè)置在地基表層的密實(shí)土層上，從而避開淤泥層。

（2）對于小型水工建筑物可采用擴(kuò)大基礎(chǔ)底板的方法，如采用較薄的鋼筋混凝土底板。對于大中型工程，可采用空箱底板，即在不增加建筑物造價(jià)的情況下，用加大底板高度、減輕底板自重、增加基礎(chǔ)埋深的辦法來適應(yīng)軟土地基的要求。同時(shí)底板還可以采取板梁式結(jié)構(gòu)，底板下四邊均為適當(dāng)高度、擴(kuò)大底寬梁承載，中間加縱橫隔梁，這樣既降低基礎(chǔ)重量，以有效地防止土體的側(cè)向壓縮，增強(qiáng)其密度，有效地增加了地基的承載力，同時(shí)提高了建筑物的抗滑及抗?jié)B穩(wěn)定性。

1998年，在錢糧湖兩門閘接長工程中，采用了梁板式基礎(chǔ)，該閘長40m，底寬10m，先沿建筑物底輪廓線外圍澆筑截面尺寸為300mm×500mm（b×h）閉合混凝土梁，再沿縱向每10m設(shè)置一根隔梁，通過處理，大大提高了基礎(chǔ)的承載能力，次年觀察，無沉降現(xiàn)象。

（3）復(fù)合式地基。對于多種結(jié)構(gòu)的地基，可采取整體框架式水泥石灰樁或砂樁，根據(jù)地基的承載力不同，可適當(dāng)增加樁徑（梁寬），這種方法可增加地基整體性，也相當(dāng)于增加了基礎(chǔ)的埋置深度，基底的凈壓力將減小，相應(yīng)地可以減小基礎(chǔ)沉降，同時(shí)有利于建筑物的防滲穩(wěn)定及抗滑穩(wěn)定性。

（4）在淤土地基上填筑或培厚防洪大堤，且淤泥層較厚時(shí)，可考濾設(shè)計(jì)反壓平臺，這樣既增加了壩體的穩(wěn)定，還能有效解決堤壩的抗?jié)B要求，能防止堤壩的水平位移和堤腳外側(cè)隆起變形的發(fā)生。在工程施工中應(yīng)采取控制填筑速度、延長施工期限等辦法，使淤土地基在施工中逐漸固結(jié)，填筑時(shí)要注意平衡上升。

1998年冬，錢糧湖丁字堤塌陷整治工程中，由于該地段在當(dāng)年汛期造成大面積滑坡，冬季培修任務(wù)緊，40多天就培修至36.3m（吳淞高程體系），可僅過2天，堤坡竟塌陷2.5m左右，對此，工程指揮部改變施工方案，一是將外坡比由原來的1∶2.5更改為1∶3.0；二是修筑（80～100）m寬、（2.5～3.0）m高外平臺，采用挖泥吹填，選用容重較大的外洲土料；三是延長工期。經(jīng)過處理，至1999年5月工程竣工，未出現(xiàn)嚴(yán)重沉降和滑坡現(xiàn)象。

2 軟基中的壩體及基礎(chǔ)防滲

（1）對于地基承載力較差的地基，在壩體修筑時(shí)，既不能增加壩體的重量又須提高其防滑及抗?jié)B能力，可采用新型的防水材料，采取臨水面土工膜截滲的方法。臨水面坡比一般小于1∶3，以便利用水重，提高其抗滑能力，同時(shí)加大了堤身斷面，增加了基礎(chǔ)寬度，增強(qiáng)了大堤的抗?jié)B穩(wěn)定性。

（2）基礎(chǔ)防滲中防滲墻的設(shè)置及側(cè)面防滲的問題：防滲墻的位置一般置于建筑物的上下游端點(diǎn)處，這樣，可有效地增加滲徑長度；側(cè)面防滲時(shí)，增做3～4道截水環(huán)，單側(cè)總寬度不得小于底部防滲墻的總深度；在伸縮縫上裹1～2層柏油防水柔氈或砂石導(dǎo)濾體或水工織物等，以防止伸縮縫出現(xiàn)問題，保證土粒不被滲透帶走而穩(wěn)定基礎(chǔ)。

3 施工中應(yīng)注意的幾個(gè)問題

（1）在施工程序上，應(yīng)該“先重后輕”，即先建荷載大的部分，后建荷載小的部分，以減小沉降差；還應(yīng)注意“先深后淺”，即在相鄰基礎(chǔ)施工時(shí)，先開挖澆筑較深的基礎(chǔ)，后開挖澆筑較淺的基礎(chǔ)。

（2）在軟土地基上施工，應(yīng)控制施工速率，使軟土有一定的固結(jié)度，借以提高土的強(qiáng)度，增加地基的穩(wěn)定性。

（3）必須搞好基坑排水，在建筑物基礎(chǔ)周圍開挖深（0.8～1.5）m以上的排水渠網(wǎng)，在排水渠網(wǎng)中設(shè)置1～3個(gè)或多個(gè)集水坑將水導(dǎo)出，保證基礎(chǔ)土壤干燥，提高土壤的承載能力和整體穩(wěn)定性。

（4）基坑棄土一般遠(yuǎn)離開挖線（20～30）m，當(dāng)開挖深度超過5m時(shí)，應(yīng)增設(shè)5m寬平臺，即可用于施工，以利于基坑邊坡穩(wěn)定，對于施工中出現(xiàn)的翻沙彭水現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取反濾堆的處理措施，以防下土體的滲透變形過大，從而保證建筑物的安全。

（5）由于松軟土地基承載力穩(wěn)低，靈敏度高，在地基上施工時(shí)，應(yīng)盡量避免對土結(jié)構(gòu)的擾動。

（6）因地處洞庭湖區(qū)，采取樁基礎(chǔ)對軟基進(jìn)行處理的情況較多，這里著重分析樁基礎(chǔ)施工中應(yīng)注意的一些問題：

●要預(yù)防縮徑現(xiàn)象，關(guān)鍵是控制泥漿比重，確保泥漿能保持孔壁平衡，須使用直徑合適的鉆頭成孔，根據(jù)地層變化配以不同的泥漿，成孔施工時(shí)應(yīng)注意重視清孔，在清孔時(shí)要做到清渣不清泥，預(yù)防清孔后在澆筑過程中局部坍塌。

●導(dǎo)管在澆灌前要進(jìn)行試拼，并做好水密性試驗(yàn)，嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深與拔管速度，導(dǎo)管不宜埋入混凝土過深，也不可過淺，及時(shí)測量混凝土淺灌深度，嚴(yán)防導(dǎo)管拔空，確保不出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。

●防止孔位傾斜，一是要擴(kuò)大樁機(jī)支承面積，使樁機(jī)穩(wěn)固，并保證鉆機(jī)平臺水平，二是采取經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施，三是嚴(yán)格按照規(guī)范要求選配鉆桿。

4 結(jié)語

總之，在松軟地基上進(jìn)行施工難度較大，施工質(zhì)量也難控制，這就要求我們在施工前要認(rèn)真熟悉設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)施工、驗(yàn)收規(guī)范，核查地質(zhì)和有關(guān)地基處理方面的資料，對施工過程中可能會產(chǎn)生的一些問題及時(shí)進(jìn)行分析處理，做到科學(xué)組織，精心施工，嚴(yán)格管理，這樣施工質(zhì)量就會有保障，為建筑物的安全奠定了基礎(chǔ)。