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水闸工程地基处理的技术分析--第1页

水闸工程地基处理的技术分析

[摘要]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。置换法根据置换材可分为换土(砂)垫层法、挤淤置换法、强夯置换法、振冲

法、砂石桩法、石灰桩法等。2)排水固结法。排水固结法主要有加载预压法、超

载预压法和真空预压法等。3)灌入固化物法。灌入固化物法主要有深层搅拌法、

旋喷桩法和水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩法)。4)振密或挤密法。振密或挤密法主

要有强夯法、挤密砂石桩法和夯实水泥土桩法。5)加筋法。加筋法主要有低强度

混凝土桩复合地基法和钢筋混凝士桩复合地基法。6)和桩基法。桩基法主要有木

桩法、预制管桩法、钻孔桩法。

4、换土(砂)地基处理方法

关于垫层材料的选用，应遵循就地取材，节约经费的原则，并要考虑施工方

便，技术可靠。级配良好的中砂和粗砂，较易振动密实。某腰闸地基换填厚3.9m

中砂，用水撼法振密，相对密度达0.8～0.9，最大干密度达1.85g/cm3以上，密

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实度满足设计要求。级配良好的砾质砂也可使用。但对可能是管涌土类，必须验

算闸基出口段抗渗稳定性。至于粉，细砂和砂壤土类，不均匀系数多在1～3之

间，遭受振动荷载作用时，易产生“液化”现象，不宜采用。

对于砂料的含泥量，一般规范都规定不大于3%。考虑砂垫层砂料的选用关

键是紧密度能否满足要求，故含泥量可放宽到5%。

粘性土类以中壤土类为适宜，这类土易于打碎，施