新疆喀什地区盖孜库山河流域管理处 新疆维吾尔自治区喀什市 844000
摘要：水利工程中软土地基的承载力低，承受荷载后变形大，在建设中如有疏忽，必然导致建筑物的开裂，甚至损坏和失稳。对于这些常见的棘手问题，解放后我国水利工程学界进行了大量科学研究，对软土的特性有了较多认识，在地基的设计、施工和加固等方面积累了很多经验。本文主要结合新疆喀什地区三道桥左岸防洪堤工程，对其工程施工中软土地基的处理措施进行简要探讨。
关键词：软土地基；施工；渗透
1.工程概况
新疆喀什三道桥上游（下段）防洪工程位于盖孜河Ⅰ级阶地和河滩上，出露的地层岩性是第四第全新统（Q4al+pl）的冲一洪积粉砂、粉土和淤泥质土为主。此次勘察长度2.7km，出露的地层岩性是第四第系全新统（Q4al）的冲一洪积粉砂、粉土和少量淤泥质土为主。根据物理力学试验、钻孔资料和物理力学参数，确定此工程地基为软土地基。施工中针对软土地基问题的一些处理措施大致有以下几个方面。
2.软土地基施工中的处理措施
2.1渗透变形问题
三道桥上游（下段）防洪工程地基的渗透破坏类型采用《堤防工程地质勘察规程》中的规定。流土和管涌应根据土的细粒含量，采用下列方法判别：
1）流土：
根据规范确定允许水力比降。根据临界水力比降除以安全系数2.0得出允许水力比降为0.34，建议取0.35。
针对这类问题常用的应对措施就是修建防渗墙。防渗墙是修建在挡水建筑物基础透水地层中的地下连续墙，其作用是控制地下渗流，减少渗透流量，保证建筑物和地基的渗流稳定。它是解决深厚被盖层中渗流的有效措施。50年代它起源干意大利，目前，这项技术已有20多种挖槽机械和施工工艺，在国内外得到广泛应用。
我国水利水电建设中，自1958年开始采用防渗墙技术，先后在70多个工程中建造了40多万耐的防渗墙。最大墙深74.4m（四川钢街子水电工程），最大墙厚为1.3.（甘肃碧口水电工程），其中墙深超过40m的已有25道，都取得预期效果。防渗墙技术已发展成处理深厚欲盖层和透水基础的较成熟的施工技术。
防渗墙之所以得到广泛的应用，主要原因是它具有结构可靠，防渗效果好，能适应各种不同地层条件，施工时几乎不受地下水位的影响，施工方便快速，修筑深度大（国外已超过100m深），造价也比帷幕灌浆低得多。水利水电工程中的防渗墙的作用及应用有以下主要方面：控制闸、坝基础的渗流；控制围堰堰体和基础的渗流；防止泄水建筑物下游基础的冲刷；作一般水工建筑物基础的承重结构等。因此，现代防渗墙的作用已远超出“防渗”的范围，它可用来解决防渗、防冲、加固、承重等多方面的工程问题。
2.2地震液化危害及处理措施
地震期间或紧接地震以后沉积土上部土层的液化，也许并非由于地震时地动的直接结果，而是由于其下卧土层液化后的发展所造成。即当某一深度下大量的砂发生液化之后，液化区内因液化所形成的过剩的水分将通过向外渗流的方式消散。若这种渗流是向上的，则它有可能使沉积土的上部土层发生液化。这种由于水的向上渗流作用而引起的液化，称之为“渗流液化”或“次生液化”，许多时候是这种次生液化造成工程上的破坏。
根据室内外试验资料和标贯试验，依据GB50487-2008《水利水电工程地质勘察规范》中的液化判别，对工程区土的液化进行判别。
对粒径小于5mm颗粒含量质量百分率大于30%的土，其中粒径小于0.005mm的颗粒含量质量百分率相应于地震动峰值加速度为0.10g、0.15g、0.20g、0.30g和0.40g分别不小于16%、17%、18%、19%和20%，可判为不液化。
工程区50年超越概率10％的动峰值加速度为0.30g，据颗分资料粒径小于0.005mm的颗粒含量质量百分率为大于20.0%，判定粉土为不液化土。而粉砂中的黏粒含量不满足上述规定，通过钻孔标准贯入试验来判断。
计算公式如下：
式中：Ncr—液化判别标准贯入锤击数临界值
ds—工程正常运用时，标准贯入点在当时地面以下的深度（m）
dw—工程正常运用时，地下水位在当时地面以下的深度（m），当地面淹没于水面以下时，dw取0；
No—液化判别标准锤击数基准值，8度远震取12
ρc—土的黏粒含量质量百分率（％），当ρc 3%时，粉细砂ρc取3%，粉土ρc取10%。
根据上式计算，埋深15-16m以上的粉砂、粉土及淤泥质土层的Ncr。
2.3堤基土的冻胀问题
该段防洪工程区出露地层主要为粉砂、少量淤泥质土和粉土。依据GB50324-2001《冻土工程地质勘察规范》中对季节冻土与季节融化层土的冻胀性分级判断，砂粉细砂（粒径＜0.074mm、含量＞10%）时可根据天然含水量（ω）判断，（判别标准分别是：ω≤12%为不冻胀，12%＜ω≤18%为弱冻胀，ω≥18%为强冻胀），而该段的粉砂中，粒径＜0.074mm的含量为2.49%，天然含水量ω为23.9～30.9%，属强冻胀；淤泥质土和粉土，其颗粒小于0.074mm的含量均大于10%，土中天然含水量高，在23.3～28.1%，属冻胀土，设计须考虑防冻胀措施。
因此，水利基础冬季施工，只有采取适当的技术措施，防止土料冻结，降低土料含水量和减少冻融影响，才能保证施工质量，加快施工进度。
3.架设暖棚
当日最低气温低于-10℃时，多采用简易结构和保温材料，将需要填筑的坝面临时封闭起来，在暖棚内采取蒸汽或火炉等升温措施，使之在正温条件下施工。暖棚法施工费用较高，大伙房心墙坝冬季暖拥法与正温露天作业相比，其粘性土填筑增加费用41.8%，砂砾料则增加费用102%。
在负温下的水利基础施工中，对料场也应采取防冻保温措施。如在料场可采取覆盖隔热材料或积雪、冰层保温，也可用松土保温等。
4 结语
总的说来土质是软弱的，但不能认为各士层都是软弱的，或各地段的承载力都是一样的。正确的处理措施是：一方面对软土地基不能掉以轻心，力求防止软土、流砂现象等带来的危害；另一方面要很好地利用不利条件中的有利因素。例如，对亚砂土和粉砂层要一分为二，在开挖或地下工程施工时，容易发生流砂现象，要认真对待，但它们的存在使地基的承载力有所提高，沉降和不均匀沉降有所减少。又如，暗绿色硬粘土是良好的桩基持力层，但较薄，还是有一定的沉降量，不过比天然地基的沉降和不均匀沉降小，当下卧层为软土时，沉降要大些，当下卧层为粉砂层时则小些，如对沉降有严格的限制，可将桩基打入粉砂层。因此，勘察工作者应根据拟建建筑物或构筑物可能的基础方案，把相应需要搞清的土质特性有重点地勘察清楚。
参考文献
[1]孙更生，郑大同.软土地基与地下工程. 中国建筑工业出版社. 1984-9.
[2]袁光裕.水利工程施工. 水利水电出版社. 1985.
论文作者:李海生
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/20
标签：防渗墙论文; 措施论文; 粒径论文; 工程论文; 地基论文; 土地论文; 含量论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;