摘 要：本文阐述了闸坝工程软基施工的重要性，对闸坝工程软土地基构成与特点进行介绍，分析了闸坝工程作业中软土地基的处理方式。
关键词：闸坝；软基施工；处理方法
中图分类号：TU4 文献标识码：A
一、前言
闸坝是建造在海口、河道、湖或渠道、采用闸门进行水位调节与流量控制的水工建筑物。闸坝闸门一开启，能够按照下游用水的需要进行流量调节或泄洪、冲沙、排涝等；而关闭闸门，能够满足通航及上游取水的需要或挡潮、拦洪、蓄水抬高上游水位。在闸坝施工中，一定要加强质量管理，遵守有关施工规范，特别在处理地基的时候，往往会碰到软基础的情况，在闸坝软土地基中，也是水利工程经常碰到的地基问题，它压缩性大，承载力小及较差的透水性，往往会造成病害隐患，其产生质量问题值得去重视，本文就对闸坝在施工中的软基处理方法进行有关探讨。
二、闸坝工程软土地基构成与特点
闸坝下软土主要是指滨海、河滩、沼泽沉积的天然含水量高、压缩性高、空隙比大、抗剪强度低的细粒土；软土地基是由粉土与粘土等细微颗粒含量多的松软土、泥炭、空隙大的有机质土层等构成。
闸坝工程软土地基主要有如下一些特点：
1软土地基的压缩性大，承载力小及较差的透水性，加上细砂易于液化，在闸室本重与外力的作用下，地基会出现大的沉降差，导致闸室倾斜，闸底板出现断裂，严重时会发生塑性破坏造成闸坝事故。
2在渗水流作用下的土基，经常出现渗透变形，尤其是细、粉砂地基，在闸后造成现翻砂冒水，严重的时候闸基与两岸将被掏空，导致闸坝倾斜、沉降、断裂，甚至会出现倒塌。
3尽管闸坝在泄流流速不高时，其水流还有部分剩余的动能，加上土基的抗冲能力差，将会对闸坝的下游引起冲刷，另外在闸坝下游易产生折冲水流与波状水跃，将不断加剧对两岸与河床的淘刷，因为闸下游水位变化较大，其出流可能会形成远驱水跃，所以消能防冲设施需在不同运行情况之下均可满足设计要求。
三、闸坝工程软土地基的处理方法
在当前使用闸坝软土地基处理的方法中，主要有如下几种：桩基法、加筋法、灌浆法、排水固结法、挤密或振密法、置换拌入法等，下面着重介绍该几种处理方法：
1桩基法
该方法通常应用在设备精密的基础以及竖向荷载集中而大的结构与沉降方面要求较高的建筑物，桩基础能够承受一定的水平负载与上拔力，桩基根据施工方法可以分为灌注桩与预制桩两大类。
灌注桩法是把灌注桩打进硬土层作为承载台，灌注桩有冲钻孔灌注桩与沉管灌注桩，此两种灌注桩仍然存有一些技术上的难题，一是冲钻孔灌注桩有持力层判断难于监控、泥浆污染与桩底沉渣清理等问题；二是沉管灌注桩桩身在厚深软土中存在完整性的问题。
而预制桩的优点是其施工速度快，承载力相对较强，能够保证质量且节省投资等，预制桩还可以抵抗由闸坝水压力产生的水平荷载，达到水平稳定作用。
2加筋法
加筋法主要是采用拉筋的位移和土颗粒发生摩擦力，促使土与加筋材料形成一个有效整体，增强整体稳定性与减少整体的变形；如某围垦工程采取方法为设置塑料排水板，这样可加速淤泥层的排水固结，使地基强度得到相应提高，然后采取砂垫层铺设土工织物，因为土工织物受拉作用，使基底应力得以调整，地基侧向沉降与位移相应地减少，地基稳定性大大得到了提高。
3灌浆法
灌浆法主要是采用电化学原理或压力把固化的浆液注进地基中，或者是地基和建筑物之间的缝隙里；其灌浆浆液可分为水泥浆、粘土水泥浆、水泥砂浆、粘土浆以及其他化学性浆材，例如木质素类、聚氨醋类、硅酸盐类等。
4排水固结法
采取此种方法主要用于处理淤泥软粘土地基沉降与稳定问题，由加压系统与排水系统两个部分组成；它的原理是软粘土地基在荷载作用下，土中的孔隙水慢慢地排出，孔隙比逐渐减少，地基出现固结变形，随着超静水压力不断地消散，土中有效应力继续增大，地基土强度也在增长；排水固结法又可以分堆载预压法、真空预压法与砂井法。
堆载预压法主要应用在轻度超固结或软弱正常固结的粘土、粉土或有机质土质的地基；此方法是在建筑物建造前，在建筑场地上堆放荷载预压使地基得以加固，待固结达到要求标准后卸除荷载预压，建造建筑物。
真空预压法采取大气压力作为荷载预压，若条件准许的话，也可在场地埋设井点系统，从而降低其地下水位，一方面使土的本重增大而起到预压的效果，另一方面能够让排水加速；此方法是在土体中总应力保持不变的情况下，通过孔隙压力不断降低，促使总应力不断转化为有效应力。
而砂井法是在地基里设埋排水砂井，使土中的水分可以沿水平辐射向流动，经流入排水砂井而流出，从而达到快速加固预压地基，缩短预压工期；以往经常在排水井挖孔后，在砂井中填入砂土；但最近几年来，随着新材料新工艺的发展，已经采用细长的纤维布袋装砂埋入钻孔制成，也有用塑料芯板外包滤水纤维布制成砂井，施工相当方便。
5挤密或振密法
该方法的主要原理是通过挤密或振密法减小地基土体中空隙比，提高其强度，详细来说是采用自由落下时重锤的冲击能，来夯实杂填土地基与非饱和的表层填土，使表皮层形成一层均匀的硬壳层；在施工中将重锤提升到适合的高度，让锤脱钩自由地落下，这样多次不停反复地夯实地基，使其得以加固，重锤夯实的加固效果和锤重、遍数、落距、锤底直径、夯实土的种类等有关，科学合理选用这些参数方可取得好的夯实加固效果。
6置换拌入法
由于置换方法有所不同，又可分为换土垫层法、石灰桩法、震冲置换法等。
在遇到淤土层厚度比较薄时可用换土垫层法，其施工方法是：利用淤土层换填灰土、沙壤土、水泥土、粗砂及采取沉井基础等方法进行处理地基；因为换砂对防渗不利，同时工程造价不低，因此往往就地取材，以换取填泥土为佳；换土垫层法需回填相对好压密的特性土来夯实，形成坚硬的持力层，从而能够改变地基的承载力，提高稳定与抗变形能力，在施工时需留意坑边的稳定性，填料要分层进行夯实，确保证填料的质量。
石灰桩法主要是在软弱地基土中，通过机械成孔填入生石灰块夯实形成桩体，采用生石灰的膨胀、吸水、放热作用，以及石灰与土的凝硬反应、离子交换反应等作用，改善桩体周边土体的物力力学性质，石灰桩与被改善的土体共同组成复合地基，目的是加固地基，该方法多采取振入、打入、压入的灌注桩机进行施工。
而振冲置换法是采用一个产生高能水平振动的振冲器，在水流高压情况下边冲边振，在软弱土地基中振冲成孔，然后在孔内填入碎石等坚硬材料，制成多根桩体，与原有的粘性土组成复合地基；采用振冲器加固地基有两种方法，一种是振冲置换法，适合用于粘性土地基，另一种为振密法，适合用于砂土地基。
结语
软土地基施工是水利建设工程中通常遇到的问题，其处理方法也有多种多样，按照基础特性的不同可选用各种不同的处理方法；在闸坝施工过程中，有遇到软土地基出现时，应当认真阅读相关的勘察资料并全面进行分析，然后按照不同处理方法结合分析的结果，来选择一种最合适的处理方法或者几种联合处理方法来进行处理。
参考文献
[1]如何做好水闸施工中的软基处理工作[J].城市建设理论研究，2012.
