水利工程基礎(chǔ)處理方法分析

□陳 勇

一、灌漿技術(shù)在基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用

灌漿是將相關(guān)材料配制成漿液，通過(guò)機(jī)械設(shè)備把漿液灌到縫隙或者地層，經(jīng)過(guò)固化之后，達(dá)到防滲堵漏或加固地層的效果。在基礎(chǔ)處理中，規(guī)范技術(shù)要求下，灌漿孔的深度要大于60 米，并要求進(jìn)行孔斜測(cè)量，通過(guò)實(shí)際施工工程情況確定孔底偏差的最大允許值，但不得大于孔距。鉆進(jìn)深孔時(shí)，其偏差要控制在20 米孔深以內(nèi)，并對(duì)深孔每段進(jìn)行測(cè)斜。采用從上到下的封閉法進(jìn)行灌漿，在灌漿結(jié)束后進(jìn)行鉆進(jìn)，標(biāo)準(zhǔn)的屏漿時(shí)間是30 分鐘。巖層滲透量較大時(shí)，采取的處理方法是通過(guò)屏漿提高灌漿質(zhì)量。另外，還需將灌漿的起始?jí)毫刂坪茫赃M(jìn)一步提高灌漿質(zhì)量。

二、粉噴樁技術(shù)在基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用

粉噴樁也被稱為深層攪拌粉體噴射法，主要用于軟土地基的加固。此項(xiàng)技術(shù)需用水泥、石膏等作為固化劑的主要材料，以深層攪拌機(jī)械作為手段，在加固的深度內(nèi)將軟土和固化劑拌合在一起，使軟土硬結(jié)后更具有整體性和穩(wěn)定性，這是地基處理的常用方法。

（一）粉噴樁總流程

該項(xiàng)技術(shù)的主要流程如下：用地面整平機(jī)整平將要施工的路段，選取粉噴樁的鉆機(jī)位置，然后將鉆桿往地面下方推進(jìn)，并用噴粉機(jī)噴粉同時(shí)反復(fù)攪拌。上述流程完成后，可以將鉆桿從鉆孔中撤出，將粉噴樁鉆機(jī)調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈恢茫笤匍_始進(jìn)行鉆孔工作。在達(dá)到鉆進(jìn)深度之后鉆頭要慢慢提升，一邊提升一邊噴射干水泥粉并進(jìn)行攪拌。

（二）主要機(jī)械設(shè)備

一般情況下，粉噴樁施工設(shè)備由攪拌機(jī)械和配套設(shè)備兩部分組成。攪拌機(jī)械包括潛水電機(jī)、行星齒輪減速器、成套攪拌軸和攪拌頭、輸漿管及單向球閥，配套設(shè)備包括灰漿攪拌機(jī)、集料斗、灰漿泵、電氣控制柜。

（三）相關(guān)技術(shù)要求

1.樁位。按各分區(qū)粉噴樁布置進(jìn)行測(cè)量放線，定位誤差不超過(guò)5cm，施工前在樁中心插樁位標(biāo)，施工后將樁位標(biāo)復(fù)原，以便驗(yàn)收。

2.樁頂、樁底高程。樁頂高程為地表下50cm，施工時(shí)應(yīng)確保樁底、樁頂達(dá)到設(shè)計(jì)高程。

3.樁身垂直度。樁身垂直誤差不超過(guò)1.5%，施工時(shí)應(yīng)用水準(zhǔn)尺或其它方法檢查導(dǎo)向架和攪拌軸的垂直度。

4.樁身水泥摻量。粉噴樁水泥摻量為70.56kg/m3，第一次摻量0～50kg/m3，在初次攪拌均勻后，立即摻入余下的水泥。施工時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求檢查每根樁的水泥用量。

5.外加劑。按水泥用量的10%摻加石膏粉，施工時(shí)應(yīng)將石膏粉與水泥攪拌均勻。

6.攪拌頭上提與噴粉速度。攪拌頭上提時(shí)進(jìn)行均勻噴攪，建議提升速度控制在0.5m/min 以內(nèi)，提升到設(shè)計(jì)停灰標(biāo)高后，慢速原地?cái)嚢?～2min。

7.重復(fù)噴攪。為保證每個(gè)加固土層的水泥用量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并保證樁粉體攪拌均勻，須再次將攪拌頭下沉到設(shè)計(jì)深度進(jìn)行復(fù)攪，其提升速度仍應(yīng)控制在0.5m/min 以內(nèi)。

8.噴粉的均勻性。應(yīng)有水泥用量自動(dòng)計(jì)量裝置，隨時(shí)指示粉噴過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)，如壓力、粉噴速度和噴粉量等。

9.防護(hù)。噴粉至地表1～2m 時(shí)，應(yīng)無(wú)大量粉塵飛揚(yáng)，必要時(shí)在孔口處加防護(hù)罩。

10.施工記錄。施工記錄應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，必須詳細(xì)記錄攪拌機(jī)每m 下沉或提升的時(shí)間，記錄來(lái)灰與停灰的時(shí)間，記錄時(shí)深度誤差不得大于5cm，時(shí)間誤差不得大于5min。

11.前臺(tái)與后臺(tái)。前臺(tái)操作與后臺(tái)供灰應(yīng)密切配合，聯(lián)絡(luò)信號(hào)必須明確，前臺(tái)攪拌機(jī)噴灰提升的次數(shù)和速度必須符合設(shè)計(jì)文件要求和施工工藝，后臺(tái)供灰必須連續(xù)，一旦因故停灰或供灰數(shù)量顯示異常時(shí)，必須立即通知前臺(tái)。為防止斷樁或缺灰，應(yīng)將攪拌機(jī)下沉至?；尹c(diǎn)以下0.5m，待恢復(fù)供灰時(shí)再噴灰提升。

三、預(yù)應(yīng)力管樁在基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用

水利工程基礎(chǔ)處理中，預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)用主要包括先張法與后張法兩部分，其作用不盡相同。預(yù)應(yīng)力管樁沉降具有多種方式，包括靜壓沉降、震動(dòng)沉降以及射水沉降、錘擊沉降等，但一般常用的為靜壓沉降和錘擊沉降。其中，靜壓法是利用樁機(jī)，通過(guò)施加一定的壓力在預(yù)應(yīng)力管樁上，將其壓入到地面中。而錘擊沉降法具有較快的施工速度，且施工質(zhì)量高，因此得到了廣泛應(yīng)用。此外，施工結(jié)束后，還需對(duì)樁進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)方法包括樁基高應(yīng)變及低應(yīng)變兩種。

預(yù)應(yīng)力管樁具有以下作用：管樁長(zhǎng)度不會(huì)受到施工所用機(jī)械設(shè)備的影響；預(yù)應(yīng)力管樁對(duì)于持力層變化適應(yīng)性強(qiáng)；預(yù)應(yīng)力管樁抗擊打性能及穿透性能高，適用于不良基礎(chǔ)處理。

四、錨固法在基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用

對(duì)于堅(jiān)硬但存有裂縫的巖質(zhì)斜坡上，可以使用錨固法增加抗滑力以及對(duì)危巖進(jìn)行固定，使用的材料主要是預(yù)應(yīng)力鋼筋以及錨栓。在危巖上鉆孔，等達(dá)到一定深度之后插入錨栓，將楔子打入，用水泥砂漿將其末端固定，然后在地面使用螺母固定。將鋼筋末端固定后要施加預(yù)應(yīng)力，這是為了防止滑面底下的穩(wěn)定巖體拉裂。事先需要通過(guò)抗拔試驗(yàn)，確保錨固末端達(dá)到滑面以下一定的深度，并且相鄰錨固孔的深度不同。根據(jù)坡體穩(wěn)定計(jì)算求得所需克服的剩余下滑力，并以此來(lái)確定預(yù)應(yīng)力大小和錨孔數(shù)量。除了上述的錨固手段，還有采用中空鋼管，頂部一段采用多空管，進(jìn)行預(yù)注砂漿，形成砂漿錨桿。該方法有利于對(duì)山區(qū)水利基礎(chǔ)進(jìn)行特殊處理，可降低工程難度、減少工程量，達(dá)到維持地基穩(wěn)定的作用。

五、建立質(zhì)量保障體系

建立質(zhì)量保障體系，強(qiáng)化監(jiān)管，可以有效提高水利工程基礎(chǔ)處理質(zhì)量。在水利工程基礎(chǔ)處理中，一個(gè)結(jié)構(gòu)完善、指標(biāo)明確的質(zhì)量保障體系，有利于對(duì)基礎(chǔ)處理質(zhì)量的控制。質(zhì)量保障體系的確定，不僅有助于全面開展質(zhì)量管理工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)全過(guò)程和全體人員的質(zhì)量控制，還可以深入到施工過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，督促施工組織嚴(yán)格按照批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)、施工圖紙和有關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工，通過(guò)培訓(xùn)，使技術(shù)人員能夠熟練掌握和運(yùn)用新材料、新工藝。另外，還要加強(qiáng)監(jiān)管，對(duì)施工信息進(jìn)行真實(shí)的記錄，對(duì)水利基礎(chǔ)處理中的關(guān)鍵問(wèn)題做到及時(shí)檢查、隨時(shí)抽查。