摘要：合理的施工方案，嚴格的施工過程控制，是保質施工質量的關鍵所在。作為水利基礎設施，水閘直接關系著民生大計。文章主要對水閘施工中遇到軟土基時應注意的問題及施工時的管理措施進行了探討。
　　關鍵詞：粉體噴射攪拌法，水閘，軟地基，施工控制
　　前言
　　水閘通常建在河道、渠道及水庫、湖泊岸邊，具有擋水和泄水功能。水閘多數是低水頭水工建筑物，擋水高度一般不超過15m，上下游最大水位差一般不大于10m。眾多水閘的修建，在防洪調度、排除澇水、擋潮蓄淡、農業灌溉、水產養殖、城鎮工業和居民生活供水等除害興利方面發揮了巨大社會效益和經濟效益，屬于不可缺少的水利基礎設施。
　　1軟土地基上水閘設計和施工時應解決問題
　　(1)選擇適宜的閘址；
　　(2)選擇與地基條件相適應的閘室結構形式，保證閘室及地基的穩定：做好防滲設計，特別是上游兩岸連接建、構筑物及其連接部分，要在空間上形成防滲整體；
　　(3)做好消能、防沖設計，避免出現危害性的沖刷；
　　(4)選擇適合的軟基處理和施工方法，高質量的完成閘基施工。
　　2水閘施工中軟基處理方法及相應問題處理
　　在水閘施工中對軟基處理的方法有很多，如鋼筋砼灌筑樁、碎石振沖樁、粉體噴射攪拌法等，每一種處理方法都有自己的特點，現以一實例來說明粉體噴射攪拌法在水閘軟基處理中的應用及相應問題的處理。
　　3工程介紹
　　該水閘以分洪為主，設計分洪流量2000m3/8，并兼有蓄水和引水作用，單孔凈寬8m，共分14孔，閘室為鋼筋砼胸墻式結構，底檻高程15.37m，胸墻底高程21.37m，閘室高10.5m，順水流向長20m，閘室上游采用半徑為20m的圓弧型翼墻，下游采用緩變曲線型翼墻，翼墻擋土高度10.5m，采月鋼筋砼格倉式結構。
　　工程位于某沖積平原土，揭露的地層均為沖積、淤積層，具有較為典型的河流相沖淤積地層特征(即顆粒質結構大致呈上細下粗)，鉆探資料所揭示韻地層來看，閘室底板以下地層分布如下：
　　第一層：灰黃色淤質量粉質壤土，淤質粉質粘土，流塑、軟塑狀，飽和、高壓縮性。
　　第二層：黃、棕色重粉質壤土，粉質粘土，硬塑狀，中偏低壓縮性。
　　第三層：極細砂、細砂，黃色、中密狀。場地地下水有兩種類塑。①、②層地下水為潛水，水位高低主要受大氣降水、河水位影響，雨季稍高，約18～19.2m③層以下地下水具有承壓性，第二層重粉質壤土為完整的隔水層，據大范圍地質鉆孔資料分析，該層含水與河槽不直接連通，地下水位主要受潛水越流補給，也下水位約17.5～18.5m。
　　4地基處理設計
　　(1)確定方案
　　閘室、岸墻及上游翼墻均座落于第一層淤質土層上，天然地基承載能力僅70，而它們的基底承壓力分別達到了100、190和200。顯然需采取加固措施。設計中曾考慮了鋼筋砼灌注樁、碎石振沖樁和粉體噴射攪拌法等方案，認為采用灌注樁需鉆穿第三層隔水層，引起該區域水文地質條件變化，給以后的管理運行帶來復雜的不穩定因素。采用碎石振沖樁雖可解決承載力問題，但其抗滲性能差，易產生滲透變形，而本閘防洪期持水水頭差又較大，粉體噴射攪拌法不僅可以提高地基承載力，抗滲性能好，而且造價低，只要嚴格按設計要求控制進尺、噴粉量，采用全程復攪使樁身均勻，同時解決好樁底水泥土與下臥硬土層的結合問題，該方案完全可以滿足水閘的承載力和沉降要求。
　　(2)設計計算
　　根據攪拌樁的作用機理可知，所形成的水泥土樁體與樁周土組成復合地基共同承擔建筑物荷載。由于二者剛度相差較大，樁體與樁問土如何分擔建、構筑物荷載是較為復雜的問題，目前，可按下列經驗公式計算：
　　
　　
　　式中：—復合地基承載力標準值()
　　樁間土承載力標準值()
　　—樁土置換率
　　—水泥土樁體橫截面積(m2)
　　—樁問土承載力拆減系數，樁間為硬土可取0.1—O.4
　　—單樁豎向承載力(KN)
　　—復合地基壓縮模量()
　　—樁間土壓縮模量()
　　—樁土應力比通過計算，閘室底板、岸墻及上游翼墻樁土置換率分別為0.196、0.348和0.40，均采用正方形布置，樁徑0.5m，樁距依次為1.Om、0.75m各O.70m。考慮到水閘岸墻及引堤超載影響，為減少岸墻后引堤超載引起的后仰沉降量，岸墻后另布置三排護樁，其他結構底板輪廓外布置一排護樁。
　　5施工技術
　　粉體噴射攪拌法地基加固技術成本低、工效快，曾大量應用于工民建工程，后因其噴粉量、攪拌均勻性等不易控制，一般重要建、構筑物特別是水平荷載較大的水利工程均不再推薦采用。
　　(1)工藝性試樁
　　為保證工程樁的成樁質量，在正式實施粉體噴射攪拌法之前，均應按設計確定的初步施工工藝設置工藝試驗樁。
　　該閘共布置了1O根工藝性試樁，兩根為一組，分別進人硬土層0.5m和1.Om，半程復攪和全程復攪。以不同的鉆進速度和提升速度、噴灰時間、鉆機電流等參數成樁，試樁7天內，在攪拌樁d/4位置鉆孔取芯，重點觀察樁底與硬土層結合面、樁進人硬土層質量、樁身的均勻性，最后確定了詳細的成樁工藝：①樁身進人下臥硬土層0.5m，此時鉆機電流約65A：②鉆進和提升速度不大于，③成樁采用全程復攪：④鉆頭到樁底時原地旋轉，開啟灰罐再間隔10s后，鉆桿提升工藝性試樁所確定的參數，為施工、監理單位提供了操作性很強的量比指標，為保證工程質量提供了可靠的依據。
　　(2)工程樁施工
　　粉噴樁的質量除設計因素外，關鍵還在于施工質量該閘為I級構筑物，在整個實施過程中，施工單位成立了以項目經理為組長的地基處理領導小組，監理單位全程旁站監理，設計單位長駐工地配合，嚴格按照工藝樁所確定的各種參數有序施工，在一個月時間內順利完成了4875根粉噴樁施工，經對根101樁的抽樣輕便觸探試驗和靜載試驗，施工質量滿足設計要求，達到了預期目的。
　　(3)加固效果
　　該閘天然地基承載力僅為70(試驗值為72)，而閘室、岸墻及上游翼墻基底壓力分別達100、190和200，盡管基礎下臥壓縮層不厚，但天然地基沉降量理論計算值分別達到了30mm、141.2mm和155mm，閘室與岸墻沉降差高達11Omm，將嚴重影響閘門的開啟和封水效果。該閘完工近一年，采用粉體噴射攪拌法固樁后，經沉降觀測，閘室最大沉降量為13mm，岸墻為18mm，閘室與岸墻沉降差僅為5mm，且從沉降曲線分析，已趨于穩定。超預期達到了加固效果。
　　6粉體噴射攪拌法在水閘軟基處理中的經驗總結
　　粉噴樁一種高效、經濟和安全的地基處理技術，不僅可用于一般工業與民用建筑以及交通工程，同樣可用于大型水利工程。設計和施工中應注意以下幾點：
　　(1)適當地層條件
　　擬加固的軟土地層厚度一般應小于1Om，且下臥硬土層天然地基承載能力以大于l50為宜，樁底進人硬土層的深度應視硬土層含水量、強度、通過下藝樁取樣試驗確定，務必保證硬上層內樁體攪拌均勻、固結良好和樁尖與硬土層的良好接觸，避免因硬土層內含水量過小，固結差而導致削弱樁體強度。
　　(2)樁身均勻控制
　　一般操作規程規定，粉噴樁復攪深度為l/2樁長或1/3樁長，從工藝樁取芯結果看，一次噴粉提升成樁樁體水泥土攪拌均勻性差，“干層”現象嚴重，影響了樁身強度，為保證樁身均勻性應采用全程復攪工藝成樁。
　　(3)鉆桿提升時間
　　為保證樁尖成樁質量，鉆至樁底后。鉆機應在原地旋轉l～2，打開灰罐后，應使粉體水泥從噴咀噴粉后才能提升，水泥干粉從鉆口到噴咀的時間與連接兩者的皮管長度和空氣壓力有關，應由試驗確定。
　　(4)護樁
　　粉噴樁為復合地基，其加固范圍不能局限于基礎輪廓線范圍以內，周圍均應布置護樁，特別對于由引堤與岸墻連接的布置形式，岸墻后引堤基礎適當范圍之內也需加固，其范圍應由計算確定，以引堤荷載引起的沉降曲線不影響岸墻為宜，避免水闡岸墻后仰變形。
　　（5）精心施工
　　粉噴樁為隱蔽工程，成樁質量不易認定，極易造成噴粉量不足，進尺不夠，攪拌不均勻等質量事故，因此必須嚴格按設計和藝試樁參數施工。
　　7結論
　　水闡作為蓄水和排澇建筑物，在現今社會中的作用越來越大，不僅關系到人民的財產和生命安全，也是地方經濟發展的保證，有些水闡工程管理和運用中容易忽視的問題，這就需要水闡技術人員和管理人員肩負起應有的職責，把利國利民的水闡工程管理好、維護好、發揮水利工程的社會公益效益。