水泥土重力坝施工中的若干问题及对策

1、引言
近年来，随着我国现代化建设事业的不断深入，各类大中型工程正呈现出蓬勃发展的大好局面。随之采用水泥土重力坝施工的深基坑工程也日益增多，面对这种情况，如何严密监控，确保水泥土重力坝施工质量和安全是摆在我们每个工程安全质量技术管理人员面前的一个重要课题。
在水泥土重力坝工程中，由于勘察、设计、施工等方面存在的某些缺点和错误，使工程出现了围护挡土强度不足，坑底水位过高，土质不好，流砂涌起，造成基坑边坡坍塌，引起基坑周边道路民房开裂，水、电、煤、通讯管道位移过大，破损严重甚至断裂，此类质量安全事故屡见不鲜。这些问题，不仅影响着建设工程的如期建成交付使用，严重的还会给建设单位，甚至给国家和人民带来巨大损失。因此，认真对待水泥土重力坝施工中存在的质量安全问题，采取有效措施预防安全质量事故的发生，是一个不容忽视和函待解决的问题。
笔者根据多年监督工作的实践，感到水泥土重力坝的挡土方法在执行中存在较多问题。笔者结合《水泥土重力坝施工中的若干问题及对策》的研究课题对深基坑工程中水泥土重力坝的施工和技术质量管理工作进行了调查分析，指出了水泥土重力坝施工中存在的一些问题，并提出了一些解决此类问题的建议和对策。


2、勘察、设计、施工中存在的问题
2.1勘察中存在的问题
基坑工程是一项技术复杂、经验性很强的工程，其中勘察设计首当其冲。在以往的勘察工作中，有时对于上海地区地基土的性质认识不足，如上海地区的土总体松软土层较厚，第二层褐黄色粘性土在局部地段常常会因受明暗浜的影响而缺失，部分地段在地表下2－20m深度范围内有粉砂分布，土性变化较大，而产生液化和“流砂”现象，对于这些特殊土层，勘察时稍有不慎，就会产生疏漏，造成判断失误，给后续的深基坑围护设计种下祸根。另外，存在对上海地区地下水的认识不足的问题。上海地区对工程影响的地下水主要有浅部土层中的承压水，如果勘察时没有详细分析评价上述地下水对建构筑物基础设计的影响，就容易产生以水泥土重力坝方法挡土的深基坑安全质量事故。
2.2设计中存在的问题
水泥土重力坝围护设计中没有仔细验算基坑开挖后坑内地基土抗承压水头或微承压水头的稳定性，结果产生坑底突涌的事故。没有考虑基坑开挖深度内粉性粘土或粉细砂土的影响，往往造成流砂事故。没有采用防渗惟幕设计方案防水或防渗惟幕设计方案不当，造成周边建构筑物及地下管线损坏。由于设计对基坑挡土桩及支撑受力计算有误，造成基坑整体失稳破坏、承载力不足破坏和围护结构破坏等。
2.3水泥土重力坝施工中存在的问题
（1）没有按规定在搅拌桩施工时掺入足够的水泥，以致深层搅拌桩强度严重不足。
（2）没有制订切合实际的施工技术措施和组织管理措施，或有措施但没有严格执行。没有执行“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的强制性条文，造成基坑开挖边坡失稳。
（3）对上海地区普遍存在的饱和软粘土、淤泥质粘土层和淤泥质粉土层的特性认识不足。这种土常夹有粉性土或粉砂薄层，水平渗透系数较大，基坑一旦渗漏，很容易引起周边地下水位下降，地面产生沉降，路面和周边构建筑物开裂破坏。
（4）没有采取可靠的降水措施，地下水压过高，造成坑底涌水。另外，降水方法不当，造成周围道路，建构筑物及地下水、电、煤等管线破坏。
（5）没有对深基坑周边情况作深入的了解，没有制定有针对性的保护措施和监测措施。盲目施工会造成周边建构筑物及地下管线设施的损坏，有时还会引起周边群众的不满，甚至使矛盾激化，严重影响工程正常进展。
（6）水泥土重力坝围护设计，施工，监测方案虽经专家评审，但没有严格按专家提出的意见及建议去修改和补充原有方案。专家在评审报告中所提出的要整改和完善的意见及建议被束之高阁，并没有真正执行。这样还是按原有不成熟的方案去施工，往往会发生各种各样影响质量和安全的隐患，有时还会出安全事故。这样的教训在以往的深基坑施工工程中并不少见。


3、对策
3.1勘察方面的对策
（1）应当充分认识上海地区软土的工程特性，勘察工作应当细致严密。严防误勘漏勘，对于软土的应力历史、抗剪强度、变形特性、侧压力系数、动力特性、渗透性和流变性等特性应表述清楚。
（2）应充分认识上海地区地下水对工程影响较大的特性，详细分析评价地下水对建构筑物基础设计与施工的影响，预估可能产生的危害，并提出预防和处理地下水的相关措施。同时应评价地基土的透水性，提供地基土的渗透性指标，为基坑围护设计人员提供可靠依据。
3.2设计方面的对策
（1）降水措施：
针对上海地区地下水位较高，地下水分布复杂的情况，对基坑开挖以后，地基土抗承压水头或微承压水头的稳定性进行详细验算，评价造成基坑突涌的可能性，评价在开挖施工过程中，产生流砂的可能性，评价降水对附近建构筑物及地下管线的影响，从而采取既安全又合理的降水措施。
（2）基坑围护：
针对上海地区软土地基的特点，充分考虑基坑水泥土重力坝的受荷过程及动态变化情况，进行合理的结构分析和连续完整的设计计算，制订安全可靠，经济合理的水泥土重力坝的围护设计方案。
3.3 施工方面的对策
（1）施工，监理单位严格把关，督促施工工人按规定在搅拌桩中加入足够的水泥，控制水灰比和搅拌头的提升速度，确保水泥土重力坝的强度达到设计要求。
（2）制订切实可行、安全合理的施工组织设计和相关施工方案，在实际施工中严格遵守各项施工操作规程。基坑围护设计，施工，监测方案不但应经专家评审，还应严格按专家的意见和建议去修改和完善相关设计，施工和监测方案，并不折不扣地执行经过专家认可的相关方案。
（3）严格控制好挡土、支撑、降水、挖土等关键工序的施工安全和质量，加强对各工序的监督检查，加大对所用材料、设施的检查，特别在挖土过程中，坚决贯彻执行“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的强制性条文。
（4）充分考虑上海地区饱和软粘土，如淤泥质粘土层和淤泥质粉质粘土层常夹有粉性土或粉质薄层的特性，采取切实措施，严防基坑渗漏。开挖过程中，还要严密观察水泥土重力坝上出现的水土流失现象，一旦发生要立即封堵，严防小股流砂冲破坝体上存在的充填泥土的孔洞，而形成急剧涌砂。水泥土重力坝应连续封闭，质量可靠，要有一定厚度和深度，既满足基坑抗渗漏稳定性要求，又在坑内降水时不会造成坑外地下水位降低，避免造成周边构建筑物开裂。
（5）开工前，加强对周边道路、地下管线、构建筑物情况的调查分析，留下原始影像资料，做到施工中万一与周边居民产生矛盾时有据可查。
（6）加强监测，不仅要监测本基坑工程边坡、支撑的位移，还要注意对基坑周边建筑物、道路、地下管线的监测，遇到位移超值时立即报警，并立即采取可靠加固措施，确保基坑安全。
（（7）在挖至设计坑底标高以上30cm时，要用人工开挖修平，对局部开挖的洼坑要用砂填实，同时坑底设集水坑，用水泵排除坑底积水。
（8）按限定时间作好砼垫层及砼底板。
挖至坑底时，应逐小段开挖，逐段浇筑砼垫层，应预先将砼垫层和砼底板需要的材料准备好，以便在基坑挖好后迅速将砼底板完成，确保基坑安全。
（9）制订应急预案，并作好应急人员和物资的准备。
应急预案就是正常情况下抓预防，出现突发性事故抓处置的长效管理机制。俗话说：凡事预则立，不预则废，在水泥土搅拌重力式挡墙施工管理工作中，我们一定做到防微杜渐，有效预防，及时控制，减轻和消除各类安全突发事件，一旦发生安全突发事件，做到从容不迫，应急处置规范有方，最大程度上减少各种损失，确保社会稳定和公众利益。要做到这点，平时就应按应急预案的要求，组织好一定数量的抢险人员，做到随时待命，同时准备好一定数量的抢险物资和设备。在深基坑施工中发生险情时，应严格按应急预案迅速处置。作为建设工程质量，安全管理人员，我们一定要居安思危，开展日常的建设工程质量安全大检查，严格落实各项安全生产制度，督促建设参与各方制订相关应急预案。必须做到，一开始就抓紧水泥土重力坝施工方案的编制，并且把应急预案的编制作为一项重要内容对待，接着在施工时安排工作勤勤恳恳、工作能力强，特别是决策能力强的同志担任水泥土重力坝施工现场负责人，万一出现险情，做到遇险不慌，指挥有方，立即启动应急预案，只有这样，才能杜绝安全事故的发生，最大限度地减少事故的损失，使水泥土重力坝工程施工任务得以顺利完成。


4、结语
本文对水泥土重力坝工程勘察、设计、施工中容易出现的问题进行了分析，并提出了一些处理及预防的措施。杜绝和减少质量安全事故的关键是抓好预防，对水泥土重力坝施工中已有质量问题要认真分析，制订出切实可行的对策，及时消除隐患。我们各级质量安全管理人员要严格监督、严格管理，确保水泥土重力坝的施工质量安全水平走上一个新台阶。