水利工程施工软基保护策略

1软基的特性

软粘土的分散程度取决于颗粒的大小及形状，而颗粒的大小及形状与颗粒本身的矿物成分有关，同时也与其所受的机械作用有关软粘土在沉积过程中，细颗粒中夹杂着粗颗粒，粗颗粒形成土骨架，支撑着上部荷载，而细颗粒部分保持蜂巢或片架结构。土颗粒周围的吸附水膜对土体变形起着重要的作用，在荷载作用下土颗粒向较稳定的位置发生移动导致土体发生变形。当饱和软粘土土骨架发生变形时，孔隙减小，孔隙水被排挤出，由于土骨架与孔隙水之间存在摩擦，使得孔隙水的排出时受到阻碍，变形延迟，则可知土的应力与应变都与时间有关。因此，可以通过研究饱和软粘土的应力、应变与时间的内在联系和特性来进一步研究软粘土的流变变形是一个非常有意义的课题，从而满足工程的精度要求，保障我国基础设施建设的顺利进行。软土地基的设计之前必须认真进行工程地质勘察和土工试验。只有查清土层和土质的情况，才能正确地进行设计和施工。同时必须从场地的土层和土质的特点出发，对地基与基础的结构、施工及使用等方面进行综合考虑，通过方案比较、合理地选择地基处理方案。软土地基的变形稳定时间很长，一经扰动很容易破坏，在干燥时体积收缩很大因此，软土地基处理的关键是妥善处理沉降和稳定性问题。

2抗滑稳定措施

一般基岩在混凝土浇筑后会吸收混凝土中的水分，在建基面形成泥膜，从而使抗剪强度进一步降低；当基岩失水严重时又会在建基面形成局部脱空现象，这两种情况的产生都对建筑物的抗滑稳定带来不利影响但是，从工程施工的实际控制情况看，要完全消除基岩的浸水和失水现象是困难的。因此，控制建筑物滑动面不在建基面，是避免建基面基岩力学参数受施工影响而降低因而对建筑物抗滑稳定造成不利影响的关键。通常情况下．当建筑物沿建基面滑动不能满足规范要求时，采取增加建筑物的自重往往会改善滑动结果。当上游齿槽深度达到5m深左右，中部齿槽深度在2．5m以上时，形成的滑动面是上游齿槽底至建基面下游端点的倾斜面I基本形成设计的控制滑动面。采取设置上游段和中部齿槽后，可以控制滑动面离开建基面而在基岩内部滑动，建基面浸水和失水的不利影响得以消除，一部分基岩重量得到利用，从而解决了建筑物的抗滑稳定问题。

3基底应力控制

为了对建筑物的基底应力进行有效控制，确保工程安全，按土基上的建筑物进行基底应力控制运行期除控制各种工况下基底应力不超过容许承载力外，还严格按规范要求控制不均匀系数。完建期基础应力最大，基底应力偏大，局部区域可能会超过容许承载力的现象，因此设计采取进行固接灌浆的方法对基岩进行加固，可以提高地基允许承载力。

4地基变形控制

软岩地基除地基承载力低外，还表现为地基变形模量小。因此，地基变形控制问题是保证建筑物安全运行的另一个重要问题。为准确地对建筑物永久变形进行预测，并完善控制地基变形的工程措施，可以在大量载荷试验的基础上采用计算机数值分析方法进行地基变形预测，根据试验和计算分析结果采取控制措旌。若采用大基坑一次性开挖，周边地基对卸载回弹的约束最小，变形问题比较严重。而适当缩小一次性开挖的范围，基础回弹量可明显减小。可采用分区基坑、缩小次性开挖基坑的范围，同时调整混凝土浇筑计划，及时浇筑混凝土形成压重后再进行相临部位的基坑开挖。

5基岩保护措施

软基具有亲水性强、失水易干裂、浸水易软化、弱膨胀性以及易变形等特征。软基若作为建筑物地基，一方面需采取一定的结构措施；另一方面为保护岩体天然含水状态和岩体天然边界条件不受破坏，需采取一些特殊旌工措施。采取的主要措施如下：

1)严禁基坑泡水或基岩失水：基坑开挖时应严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岩体受水浸泡又要防止基岩失水，保持基岩在施工过程中处于原状含水量状态，避免基岩水效应发生可在基坑周围设置排水沟网，既用来截断围堰渗水和地面径流，又可以控制基坑排水的降水深度。

2)预留开挖保护层，分层开挖：设计预留1．5m厚岩层作为建基面保护层，然后根据施工工序安排分三个阶段开挖。第一阶段是基础大面积开挖，为适用爆破和大型机械施工：第二阶段是基础施工准备性开挖，为避免施工过程对基岩的扰动破坏，同时考虑提高施工效率，采用轻型机械进行开挖；第三阶段采用人工撬挖和限时开挖，要求基础暴露时间在6h以内，并及时对基础底面浇筑薄层混凝土加以保护。另外，为降低回弹松动影响范围，采取铺设钢筋网喷混凝土的保护措施。

在工程建设中常常遇到较多的淤泥类软粘土地基，而淤泥类软土具有孔隙比大含水量高抗剪强度低压缩性高和透水性差等一些不利于工程的性质当以软粘土作为建筑物的地基主要受力层时，地基沉降量将会很大，且沉降稳定历时较长，往往要持续数年以至数十年之久，比如挡土墙的位移码头桥台等变形以及意大利的比萨斜塔的不均匀沉降造成的塔身倾斜和边坡的长期稳定性等问题无不与时间有关。软岩地基有其特殊性，除地基承载力低外，还表现为地基变形模量小而易产生变形，其地基变形控制问题是保证建筑物安全运行的重要问题。软基具有地基承载力低以及地基变形模量小等特点，其地基变形控制问题是保证水利建筑安全运行的重要问题，复杂地基条件的适应性和处理将是水利工程施工建设中面临的重大课题。对于软弱岩体，由于其特殊的力学特性，开挖卸荷有可能引起坝基岩体的开裂，而建筑物建成后在自重、水荷载等作用下，地基有可能产生不均匀变形，将对建筑物安全运行造成影响同时，岩体工程在加载与卸载条件下，其力学特征有本质的区别。对非线性岩石介质材料，卸荷与加载具有两种完全不同的应力路径，而无论对岩体结构、岩性破坏特征，还是对岩体的力学响应而言，应力路径都具有显著的影响，文章就此主要分析了水利施工中各类软基处理方法。