水闸地基设计中相关处理方法研究

浅谈深厚软基水闸的地基处理方法摘要：对深厚软基水闸不同地基处理方案方法进行比较；关键词：钻孔灌注桩预制砼管桩水泥搅拌桩1、工程概况天生河水闸位于珠海市白蕉联围东堤段，为磨刀门水道右岸天生河出口的拦河水闸，是白蕉联围防洪挡潮、潮排潮灌水闸之一。

2009年水闸进行拆除重建。

天生河水闸的主要建筑物级别为2级，次要建筑物为3级，其防洪标准为50年一遇。

本重建方案主要由3孔10m的水闸和1座Ⅶ级船闸组成，2、地基处理方案选择根据天生河水闸地勘结果，天生河水闸的闸基下为深厚的淤泥软土，软土厚度约为40m~45m，主要由淤泥、淤泥质粉质粘土、淤泥质粉土组成，地基承载力低，承载力特征值为60kPa，低于水闸计算所需的地基承载力，必须进行地基处理。

淤泥层以下为强风化砂岩。

对于深厚层淤泥地基，通常采用的地基处理方案有：钻孔灌注桩、预制砼管桩和搅拌桩等复合地基处理方案。

下面结合本工程地质条件和工程建筑物的特点，参考本地区已建类似工程的经验，主要对钻孔灌注桩方案、预制砼管桩方案及水泥搅拌桩方案进行比选。

2.1钻孔灌注桩方案按桩的制作和施工方法，桩可以分为预制桩和灌注桩。

灌注桩是在施工现场桩位上先成孔，然后在孔内设置钢筋笼、灌注混凝土而成。

常有的有沉管式灌注桩和钻孔灌注桩等。

此处所指的是钻孔灌注桩。

1)单桩竖向承载力特征值由《建筑地基基础设计规范》中单桩竖向承载力特征值公式估算：式中：——单桩竖向承载力特征值；、——桩端端阻力、桩侧阻力特征值，由当地载荷试验结果统计分析算得；——桩底端横截面面积；——桩身周边长度；——第i层岩上的厚度。

2)钻孔灌注桩单桩水平向承载力特征值按下列公式计算（假定管桩桩身配筋率大于0.65％）：式中：——单桩竖向承载力特征值；——桩身抗弯刚度，对于混凝土桩，；其中，为桩身换算截面惯性矩，对于圆形截面，；——桩顶允许水平位移；——桩顶水平位移系数；——桩水平变形系数。

经计算，当采用Φ1000钻孔灌注桩，桩端至中风化砂岩时，桩数由单桩水平向承载力确定，钻孔灌注桩桩距3.8m×3.3m，均布于闸室底板下，单桩平均长度45m。

水闸工程地基处理的技术分析要】本文结合笔者工作经验实践，系统的对水闸地基处理方法进行了分析探讨，可供参考。

关键词】水闸；地基处理；施工工艺1、前言随着建闸技术的提高和建筑材料新品种的出现，水闸建设也日益增多。

我国1949年后大规模现代化水闸的建设，在中国普遍兴起，并积累了丰富的经验。

水闸是一种既能挡水，又能泄水的低水头水工建筑物，它依靠可以升降的闸门来控制水位，调节流量，在防洪、灌溉、排水、航运、发电等水利工程中得到十分广泛的应用。

水闸一般可分为节制闸、进水闸、分水闸、排水闸、冲砂闸，不同的水闸其功能不同，在很多情况下，为满足水利工程的需要，多种类型的水闸可以一起应用于同一水利枢纽工程中。

2、水闸工程地基处理的重要性水闸是一种控制水位和调节流量的低水头水工建筑物，具有挡水和泄（或引）水双重作用，在防洪、灌溉、排灌及发电等水利事业中应用十分广泛。

水闸的工作条件与岩基上的溢流重力坝相似，但是水头相对较低，地基又多为土基，因而与溢流重力坝又有许多不同之处。

水闸在关闸挡水时，水闸承受较大的水平压力，而土基的摩阻力较小，有可能发生滑动。

同时，上下游水位差引起的闸基渗流，会对水闸底板产生向上的渗透压力，对水闸稳定不利。

土基的抗剪强度和承载能力较低，而压缩性较大，且常常分布不均匀，在水闸自重和外部荷载的作用下，可能因抗剪强度不足而丧失稳定，也可能产生较大的不均匀沉陷，导致水闸倾斜甚至断裂。

土基在渗透水流作用下，容易产生渗透变形，特别是粉细沙地基，细小颗粒极易被渗流带走，严重时，闸基和两岸会被掏空，引起水闸沉降、倾斜、断裂甚至倒塌。

由于上述原因，为了使用上的需要和保障水闸的安全，对水闸的地基处理也就显得非常重要了。

3、水闸地基处理的作用和方法水闸地基处理的主要主要作用有以下三个方面:1)增加地基的承载能力，保证建筑物的稳定；2)消除或减少地基的有害沉降；3)防止地基渗透变形。

国外对于水闸地基处理的方法也很多，使用较多的主要有以下几种:1)置换法。

浅析水闸工程地基防渗处理的设计与施工摘要：水闸是一种控制水位和调节流量的低水头水工建筑物，具有挡水和泄(或引)水双重作用，在水闸设计中，对于地基土的抗渗稳定问题，必须给予高度重视。

本文对此进行了探讨。

关键词：水闸；地基处理；施工一、前言水闸是水利工程中常见的水工建筑物，往往与堤防、电排站、大坝、水电站等水工建筑物结合在一起组成水利枢纽，既可以挡水又可以泄水。

目前水闸在防洪、灌溉、排水、航运、发电等水利工程中应用十分广泛。

水闸在关闸挡水时，水闸承受较大的水平水压力，而土基的摩阻力较小，有可能发生滑动。

同时，上下游水位差引起的闸基渗流，会对水闸底板产生向上的渗透压力，对水闸稳定不利。

土基的抗剪强度和承载能力较低，而压缩性较大，且常常分布不均匀，在水闸自重和外部荷载的作用下，可能因抗剪强度不足而丧失稳定，也可能产生较大的不均匀沉陷，导致水闸倾斜甚至断裂。

土基在渗透水流作用下，容易产生渗透变形，特别是粉细沙地基，细小颗粒极易被渗流带走，严重时，闸基和两岸会被掏空，引起水闸沉降、倾斜、断裂甚至倒塌。

无论是土质地基还是岩石地基，水闸地下轮廊线布置均应遵照防渗与导渗(即排水)相结合的原则。

即在水闸上游侧布置防渗设施，如防渗铺盖、垂直防渗体或截水槽等，用来延长渗径，减少底板渗透压力，降低闸基平均渗透坡降，并保证其不超过规定的允许值，防止渗流出水口处发生渗透变形，并减少底板渗透压力，增加闸室的抗滑稳定性。

二、地基防渗处理设计与施工方案制定在选择地基处理方案前，首先应开展必要的调查研究，主要有以下几个方面：1、结构条件。

主要应了解建筑物的体型、刚度、结构受力体系、建筑材料和使用要求;荷载大小、分布和种类;基础类型、布置和埋深;基底压力、天然地基承载力以及变形容许值等。

2、地质条件。

应充分了解和掌握该场地的地形、地质成因、地基成层状况;软弱土层厚度、不均匀性和分布范围;持力层位置及状况;地下水及地基土的物理和力学性质。

水闸施工中软基处理探讨摘要：水闸施工中必须做好地基处理、止水、伸缩缝、砼（内在和外观）、预埋件、闸门、启闭机等、只有在保证这些主要工序和部位施工质量基础上，才能控制好整个工程的施工质量。

选择适合的软基处理和施工方法，是高质量地完成闸基施工的基础。

关键词：水闸施工软基处理方法问题水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工构筑物，多设于河道、渠系及水库、湖泊岸边。

我国修建水闸的历史悠久。

至今全国已建成水闸近3万座，给国民经济带来了很大的效益。

现在的水闸建设，正在向形式多样化、结构轻型化、施工装配化、操作自动化和遥控化发展。

水闸施工中必须加大质量管理力度，严格按有关规范施工，避免产生质量问题，尤其在地基处理方面，经常遇到软基情况，现就水闸施工中的软基处理问题作一些探讨。

一、建在软土地基上的水闸的特点和应注意的问题1．建在软土地基上的水闸具有以下一些特点(1)软土地基的压缩性大，承载能力低，抗冲能力差，细砂容易液化，在闸室自重及外荷作用下，地基可能产生较大的沉降或沉降差，造成闸室倾斜，止水破坏，闸底板断裂甚至发生塑性破坏引起水闸失事。

(2)水闸在泄流时，尽管流速不高，但水流仍具有一定的剩余能量，而土基的抗冲能力较低，可能引起水闸下游的冲刷，此外水闸下游常出现的波状水跃和折冲水流，将会进一步加剧对河床和两岸的淘刷。

同时，由于闸下游水位变幅大，闸下出流可能形成远驱水跃，临界水跃甚至淹没度较大的水跃，因此消能防冲设施要在各种运行情况下都能满足设计要求。

(3)土基在渗水流作用下，容易产生渗透变形，特别是粉、细砂地基，在闸后易出现翻砂冒水现象，严重时闸基和两岸会被掏空，引起水闸沉降、倾斜、断裂甚至倒塌。

2．建在软土地基上的水闸设计和施工时应解决好以下几个问题(l)选择适宜的闸址；(2)选择与地基条件相适应的闸室结构形式，保证闸室及地基的稳定；(3)做好防渗设计，特别是上游两岸连接建、构筑物及其连接部分，要在空间上形成防渗整体；(4)做好消能、防冲设计，避免出现危害性的冲刷；(5)选择适合的软基处理和施工方法，高质量的完成闸基施工。

水闸的防渗问题及处理方法的探讨摘要：水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物。

水闸建成后，由于上、下游水位差，在闸基及边墩和翼墙的背水一侧产生渗流。

因此，可以根据水闸受的渗流特性找到一些解决防渗问题的方法。

水闸可以建在岩基上，也可以建在土基上。

本文主要研究土基上的水闸的防渗问题及处理方法。

关键词：水闸防渗墙地下轮廓线纯抓法砂砾石地基引言：土基在渗流水流的作用下，容易产生渗流变形，特别是粉、细砂地基，在闸后易出现翻砂冒水现象严重时会把闸基和两岸掏空，引起水闸失稳。

做好防渗设计，特别是在上游两岸连接建筑物及其与铺盖的连接部分，要在空间上形成防渗整体。

水闸的渗透破坏是很严重的问题,需要我们在设计和施工多加考虑.一．钢丝绳或液压抓斗纯抓法成槽混凝土防渗墙对于建在深厚覆盖层上的坝的地基防渗处理，广泛采用混凝土墙，因为它能快速施工，防渗效果可靠。

据统计，在已建成的深度达40m以上的防渗墙中，加拿大马尼克3级坝的混凝土防渗墙达131m。

钢丝绳抓斗纯抓法成槽混凝土防渗墙是近年来发展起来的新工艺,已在许多防渗工程中应用。

它采用优质膨润土泥浆护壁,钢丝绳抓斗抓土成槽,采用分序抓取法,即将防渗墙分成Ⅰ、Ⅱ期槽孔,槽长6～8 m ,最长可达10～12 m。

成槽完成后采用泥浆下直升导管法浇筑混凝土墙体,墙体连接采用较为先进的接头法。

抓斗法成槽混凝土防渗墙技术对地层适应性强,可按现有防渗墙施工规范施工,质量有充分的保证,所形成的墙体接缝少且连接可靠、厚度均匀、连续性好。

二．高压喷射灌浆防渗墙高压喷射灌浆技术具有施工速度快,施工设备简便、灵活,所成墙体具有较好的防渗止水性能。

喷射形式一般为旋(旋转喷射) 、定(定向喷射) 、摆(摆动喷射) 三种,见图1。

但墙体质量难以在施工过程中有效控制,容易出现墙体不续、空洞、均质性差等缺陷。

而且对于砾石直径过大或块石地层或地下水流速较大时,均不宜采用高压喷射灌浆。

本工程靠近两岸防洪堤处地层为人工杂填土,含大量块石,不宜采用高压喷射灌浆技术建造防渗墙。

水闸工程地基处理的技术要点1.地质勘察和分析：在进行地基处理之前，必须进行详尽的地质勘察和分析，了解地质条件、土层结构和性质，掌握地基的强度、稳定性、渗透性等信息，为地基处理提供依据。

2.处理对象的选择：根据地质勘察结果和工程要求，确定需要进行地基处理的区域范围，以及具体的处理对象，可以是整个地基区域，也可以是局部问题。

3.地基处理方法的选择：根据地基的具体情况和处理目标，选择合适的地基处理方法。

常见的地基处理方法包括填筑加固、挖土加固、地基改良（如加固桩、浆固桩、水泥搅拌桩等）、排水处理、分层处理等。

4.加固填筑：对于地基较弱的区域，可以采取填筑的方式进行加固。

填筑材料的选取应根据工程要求和地基强度的要求，常用的填筑材料有黄土、砂土、碎石等。

5.挖土加固：对于地基较软的区域，可以采取挖土的方式进行加固。

通过挖土降低地基含水率，增加地基的实际承载力和稳定性。

6.地基改良：对于地基较差的区域，可以采取地基改良的方式进行处理。

地基改良可以采用加固桩、浆固桩、水泥搅拌桩等，通过加固地基来提高地基的承载力和稳定性。

7.排水处理：对于地下水位较高的区域，需要进行排水处理，降低地下水位，保证地基的稳定。

8.分层处理：在地基处理中，如果地基含有较松散的土层、沉积层或土质过于变化的层次，需要进行分层处理，通过填筑或挖土等方式，保证地基的均匀性和稳定性。

9.质量控制：在地基处理过程中，需要进行质量控制，包括对加固材料的质量监测、加固工序的质量检查和加固效果的验收等，保证地基处理的质量和效果。

10.施工监督：地基处理工程的施工过程需要进行全程监督，确保施工符合设计要求和技术规范，保证地基处理的安全性和稳定性。

综上所述，水闸工程地基处理的技术要点包括地质勘察和分析、处理对象的选择、地基处理方法的选择、加固填筑、挖土加固、地基改良、排水处理、分层处理、质量控制和施工监督等方面。

通过科学合理地进行地基处理，可以保证水闸工程的稳定性和安全性。

探讨做好水闸施工中软基处理的有效措施摘要：软土地基承载力低，压缩性大，透水性差，不易满足水闸工程地基设计要求，需要及时进行处理，本文对做好水闸施工中软基处理的有效措施进行了详细地探讨。

关键词：水闸施工；软基处理；灌浆法1 工程概况某水闸是某河下游的一个小型进水闸，该水闸位处珠江三角洲冲积平原，属河口三角洲堆积地貌在勘探孔深度控制范围内，场地岩土层按地质成因分为第四系耕植土、冲积土、残积土和白垩系基岩。

场地土的类型为中软土，建筑场地类别为Ⅲ类。

场地粉砂层为地震可液化砂土，钻孔液化指数平均值为4.02，该场地地基属轻微液化等级，软土层各项物理力学指标，如表1所示。

表1 软土层物理力学指标统计表2 水闸软土地基问题软土地基上建闸一共有两种情况，一是破旧堤建闸；二是新地基上建闸，闸两侧建引堤。

对于新建的水闸，通常软土含水量W=60～100％的淤泥上，这种条件上地基承载力很难满足，就必须进行地基处理，处理方式大致有：复合地基、砼桩基、浅层换砂、浮运闸、木桩等等，而且水闸软基处理不但可以是闸基问题，还应该考虑整体性、全面性以及沉降变形的协调性及其一些过渡问题。

现在的处理忽略闸两侧的地基处理及其沉降。

3 水闸施工中的软基处理措施现在我们国家对于水闸地基处理有效的措施非常多，使用较多的主要有以下几种：桩基法、灌浆法、排水固结法、置换法等等，下面对几种处理措施进行介绍。

3.1 钢筋混凝土预制桩法现在因为具有较强承载力，投资省，质量有保证，施工速度非常快等一些特点，得到普遍运用，例如龙海市角美镇金山水闸，而地质条件覆盖上了一层lO米以上的淤泥土层，而地基处理通常采用了边长是250毫米的钢筋混凝土预制方桩，挤密淤土层并且靠摩擦进行承载的，而钢筋混凝土预制桩还具有抗水闸水压力产生水平荷载，进而可以达到了水平稳定作用。

3.2 振冲法用振冲器在土层当中振冲成孔，与此同时填以最大粒径不能超过5里面的石子，形成碎石桩进而可以达到了加固地基的目的。

Hydraulic Technology362水闸深厚软土地基基础处理设计方案研究季旭辉（浙江省水利水电勘测设计院，浙江 杭州 310000）摘要：软土地基处理是水闸工程中的常见问题，地基处理质量直接关系到工程施工的质量和安全。

近年来，随着沿海地区软土城市建设的不断发展，处理地基的方法也逐渐增多，需要在确保施工工期满足的前提下，从经济、技术等方面出发，选择恰当的地基处理设计方法。

本文结合工程实践，对水闸深层软土地基处理设计方案进行了比较分析，优选了灌注桩基础方案，具有一定的参考价值。

关键词：水闸；软土地基；基础处理；灌注桩在水闸工程施工中，需要对软土地基进行处理。

常用的地基处理方法有垫层法、强夯法、深层搅拌桩法、桩基法和沉箱基础法。

水闸工程设计的地基处理方法与地基的各种参数有关。

本文以下结合工程实践，对深部软土地基处理设计方案进行了研究，可供类似工程参考。

1 工程概况某县河南岸110k处，小潮河入灌河口处，有一座已拆除重建的水闸。

水闸设计流量300立方米/s，采用3孔10m胸墙结构。

闸室底板高程为-2.50m，底板厚度为1.5m，墩顶高程为9.50m，闸身顺河长18.0m，闸身总宽34.4m，闸室底板位于③2层淤泥质重黏土上，夹少量沙壤土薄层，含腐殖质，处于流塑性软塑状态，压缩性高。

结果表明：该土层厚度5～8m，含水量53.4%，粘聚力c值15.3kpa，内摩擦角φ值 3.8°。

该地基土的容许承载力为[R]＝55kPa，不能满足天然地基承载层的要求。

2 地基处理方案的比较和选择2.1 闸室基础水闸原坝基用2m土代替，然后用2m中粗砂代替。

下伏地层为泥质黏土。

老水闸建成以来，沉降量达10cm，地基压缩性大，承载能力差。

为了保证闸室的稳定性，在拆除改造工程中需要进行地基加固处理。

根据地质条件，适用于地基处理的常规方案有钻孔桩基础、沉箱基础和短桩复合地基。

2.1.1 钻孔灌注桩基础在基础上钻孔灌注桩。

浅析水利工程建设中的水闸建筑地基处理及其设计水闸是一种低水头水工建筑，具有挡水、泄水的双重作用，在水利工程中应用十分广泛，因此必须对其进行合理设计。

本文概述了水闸建筑工程，对水利工程建设中水闸建筑的地基处理及其水闸建筑设计进行了探讨分析，旨在保障水闸建筑的安全运行。

标签：水闸工程；水利工程建设；水闸建筑；地基处理；设计要点；注意事项一、水闸工程的概述水利工程建设中的水闸工程主要由上游连接段、闸室和下游连接段三部分组成，其中上游连接段的作用主要是将水流引入闸室，避免其外流，对两岸及河床也起到了保护作用，防止其被冲刷，同时还与闸室一起起到了防渗作用；闸室在水闸中处于主要地位，它的主要作用是对水位和流量起到了一定的控制作用，并且防渗防冲，它的设计包括底板、闸门、闸墩、护栏和工作桥等；下游连接段主要用来消除过闸水流的剩余能量，将出闸的水流进行均匀地分散，从而起到对流速的减缓作用，避免对下游的冲刷。

二、水利工程建设中水闸建筑的地基处理水利工程建设中水闸建筑的地基非常重要，并且水闸建筑地基处理方法有很多，主要有：（1）垫层法主要是将建筑物的基础底面下面一定深度的软弱土层进行挖去处理，然后将不易侵蚀和压缩的散性材料填入进去，这样可以使软土加快固结。

（2）强夯法又称动力加固法或动力加密法，是一种快速加固软基的方法。

（3）振动水冲法利用专用施工设备，在振冲孔内添加填料挤扩成桩对地基起到振冲密实或振冲置换作用。

（4）桩基础法主要用在竖向受力比较大并且受力集中的情况中，也能满足对沉降方面有较高要求的建筑物和精密设备；采用桩基础，由于閘底板与地基容易形成渗水通道，故水闸基础不建议采用桩基础。

（5）沉井基础，当闸下是较厚的软土层，要求闸的基础埋置较深时，可考虑采用沉井基础。

（6）深层搅拌桩基础，采用该法加固地基可提高地基允许承载力，减少地基沉降量，并能提高抗振动液化能力。

（7）高压喷射注浆法，采用该法加固地基加固后的土体质量高，可靠性好，具有增加地基承载力，防止砂土液化和止水防渗等作用。