淺析地基處理技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用

熊霞林

（湖南楚禹建設(shè)工程有限公司 湖南長沙 410000）

淺析地基處理技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用

熊霞林

（湖南楚禹建設(shè)工程有限公司 湖南長沙 410000）

地基是水利水電工程施工中最為重要的一個環(huán)節(jié)，基于此，本文針對水利水電地基工程施工技術(shù)進(jìn)行了簡要分析，以期為相關(guān)工作人員提供參考，實(shí)現(xiàn)水利水電工程的良好運(yùn)行。

水利水電；基礎(chǔ)工程；施工技術(shù)

1 引言

地基的穩(wěn)固程度對于水利工程的運(yùn)行安全有著十分重要的影響，然而在實(shí)際工程中，部分單位對于地基施工不夠重視，導(dǎo)致其存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患，直接影響到水利建筑的施工壽命與運(yùn)行可靠性。

2 水利水電工程地基施工概述

地基即是指承托建筑物基礎(chǔ)的這一部分很小的場地。而基礎(chǔ)即是指建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有承上啟下作用?，F(xiàn)階段建筑物地基中主要面臨四大問題：①強(qiáng)度和穩(wěn)定性；②變形問題；③滲漏問題；④液化問題。而在水工建筑物中對地基進(jìn)行處理目的主要是為了有效解決上述問題，而在水利水電地基工程中，主要的處理的對象則是軟弱地基和特殊土地基。

軟土地基即是指強(qiáng)度較低，但壓縮性卻極高的軟弱土層，壓縮層按照其特征分，可以分為五類：①淤泥；②軟粘性土；③淤泥質(zhì)土；④泥炭土質(zhì)；⑤泥炭。軟土地基具有以下特性：①孔隙比以及天然的含水量較大。我國的軟土的天然空隙比e通常在1～2之間，而軟土中淤泥以及淤泥質(zhì)土含水量W通常介于50～70%之間，最高能夠達(dá)到200%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過最大的液限。②壓縮性較高。我國軟土中的淤泥以及淤泥質(zhì)土的壓縮系數(shù)a通常介于1～2之間，且大于0.5MPa-1，在該地基上建造建筑物會出現(xiàn)較大的沉降，且沉降不夠均勻，從而損壞建筑物的結(jié)構(gòu)，使其發(fā)生開裂。③透水性較差。雖然軟土的含水量較高，但透水性卻很差，當(dāng)滲透系數(shù)k不超過1（mm/d）時，透水性就十分的差。所以，當(dāng)軟土在承受了較強(qiáng)的荷載后，空隙的水壓會增高，地基的壓實(shí)密度以及結(jié)構(gòu)的性能都會受到影響。④抗剪強(qiáng)度較低。一般來說，軟土?xí)尸F(xiàn)出由軟塑-流塑的狀態(tài)，當(dāng)軟土受到外部荷載作用后，其抗剪性就會變差，通常我國軟土的抗剪強(qiáng)度不超過30kN/m2，如果土層自身就擁有排水出路時，其內(nèi)部的摩擦角幾乎為零，其受到的有效壓力也就越大，固結(jié)速度越快。反之，如果土層內(nèi)部含有較好的排水出路，荷載越大，強(qiáng)度則越小。

特殊土地基主要包括濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土、凍土等。這些土結(jié)構(gòu)的承載能力較低，通常每平方米小于50kN，難以達(dá)到水工建筑的地基施工的設(shè)計要求，若此種土質(zhì)在路基填土或者橋涵構(gòu)造物基礎(chǔ)中出現(xiàn)時，更難以達(dá)到所規(guī)定的壓實(shí)度值，所以更要對其進(jìn)行處理。

為了確保地基施工能夠?yàn)榻ㄖ锾峁┹^為穩(wěn)定的支撐，保證整個水利水電施工的質(zhì)量，必須對天然地基的基礎(chǔ)進(jìn)行勘察、分析，選擇合適的地基處理技術(shù)，確保地基質(zhì)量達(dá)標(biāo)后，方可開始后續(xù)工程施工。

3 水利水電地基施工技術(shù)分析

3.1 水利水電地基施工準(zhǔn)備工作

水利水電地基施工一般從兩個方面開始施工。

（1）利用從線到面的方式進(jìn)行淺基礎(chǔ)的施工，首先要對施工的大致范圍有個了解，制造出一條具有分割作用的線條，再逐漸擴(kuò)大施工的面積，施工時要考慮到水位下降問題以及適當(dāng)?shù)脑黾优潘到y(tǒng)，按照施工地的地質(zhì)條件并有效結(jié)合先前的施工方式，尋找最為合適的保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)的施工方式，對其進(jìn)行有效的預(yù)防，便于其能夠更好的投入使用。

（2）由于地基能夠?qū)ㄖ纳蠈舆M(jìn)行支撐，所以對于其強(qiáng)度以及面積的要求很高，要對地基基礎(chǔ)進(jìn)行綜合的考察，主要考察內(nèi)容如下：①地基是否具備耐久韌性；②地基是否具備較好的抗水侵蝕性；③地基是否具備足夠的抗化學(xué)腐蝕性；④地基是否具有較強(qiáng)的抗低溫能力。此外，盡管允許地基發(fā)生變形，但變形程度要控制在一定的范圍內(nèi)。

3.2 水利水電地基的主要施工技術(shù)

（1）排水固結(jié)法

為了有效解決淤泥軟粘土的地基沉降的問題，則可以使用排水固結(jié)法，有效報紙淤泥軟黏土的地基穩(wěn)定，排水固結(jié)主要由加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。其原理主要在于對極限平衡區(qū)的發(fā)展范圍進(jìn)行控制，在路堤的兩側(cè)進(jìn)行填筑。

（2）煥土墊層法

如果淤泥土層厚度較小，則需要將不符合相關(guān)設(shè)計要求的淤土質(zhì)進(jìn)行置換，通?；靥畹牟牧嫌形宸N類型即：砂墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層以及土墊層等。也可以使用機(jī)械對地基進(jìn)行碾壓處理，處理的深度為2～3m。此方法通常適用于基坑面積較寬、開挖土方量較大的回填土方工程。

（3）強(qiáng)夯法

利用強(qiáng)夯法能夠提高地基的承載能力，減少地基變形的程度。通常利用將80kN夯錘起吊至6～30m的高度，錘發(fā)生自由落體運(yùn)動時能夠有效的對土質(zhì)進(jìn)行夯實(shí)。此方法比較適用于那些厚度小的淤泥以及淤泥質(zhì)土地基，比如河流沖積層、濱海沉積層，或者由黃土、粉土等地基，使用強(qiáng)夯法能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場的適應(yīng)性有所確定。

（4）旋噴法

旋噴法一般用來開展地基防滲施工，在土層的預(yù)定濃度中裝置好旋噴機(jī)具自帶的特殊噴嘴的注漿管，而后對進(jìn)行提神，使得噴嘴能夠按照一定的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生較高的壓力，高壓會迫使水泥的固化漿液跟土體發(fā)生混合后，凝固并硬化成樁，合成的樁跟被加固的土體比起來，強(qiáng)度更大，壓縮性更小，防滲的效果也就更好。

（5）振動水沖法

振沖法是利用振沖器，在受到振動以及沖擊荷載的共同作用下，地基會先成孔，并在孔內(nèi)填入較多的砂、碎石等材料，并分層對其進(jìn)行振實(shí)或者夯實(shí)，這樣一來，地基就能夠得到很好的加固。

（6）土工合成材料加筋加固法

此方法是在提防的地基表面平鋪一些合成材料，以便加大地基的表面，使得堤防荷載能夠均勻的分散到地基中。一旦地基出現(xiàn)塑性剪切破壞時，地基表面上平鋪的土工合成材料能夠阻止面形遭到破壞，或者減少破壞的范圍，最終能夠提高地基的承載力。

（7）預(yù)壓砂井法

此方法：①在排水系統(tǒng)以及加壓系統(tǒng)的共同配合作用下，有效的排出基土中的孔隙水，增加土基的有效應(yīng)力，使其實(shí)現(xiàn)硬化固結(jié)的目的，通常是先清除掉加固范圍內(nèi)的植被以及表土，并將砂墊層平鋪在地基上。②將塑料排水板插入砂墊層中，布置水管要橫向布置，以便能夠?qū)Φ鼗呐潘畻l件進(jìn)行改善。③將密封膜鋪設(shè)在砂墊層上部，并用真空泵抽出密封膜內(nèi)的地基氣壓，要求地基氣壓超過80kPa。利用此方法進(jìn)行地基加固時，耗費(fèi)的時間長，抽真空的范圍也有限，因而該方法更適用于那些施工工期較短，要求較高的淤泥或者淤泥質(zhì)土的地基處理。

（8）堤身自重擠淤法

此方法原理在于不斷提高堤身的自重，將處于流塑裝藥的淤泥或者淤泥質(zhì)土向外擠出，并在堤身自重的作用下充分的消散掉淤泥或者淤泥質(zhì)土中的空隙水壓力，使得土質(zhì)的有效應(yīng)力有所增加，最終能夠有效提高地基的抗剪強(qiáng)度。為了防止擠淤過程中出現(xiàn)沉陷不均勻的問題，要減緩堤坡、降低填筑堤身的速度，并分期對堤身進(jìn)行加高。此方法具有節(jié)約投資的優(yōu)點(diǎn)，但施工工期較長，因而更適用于那些地基呈現(xiàn)流塑態(tài)的淤泥或者淤泥質(zhì)土，且施工工期不太緊湊的地基施工。

4 結(jié)語

總之，現(xiàn)代社會背景下，水利水電施工單位要緊跟時代的步伐，不斷提高自身的施工技術(shù)實(shí)力，嚴(yán)格遵循地基工程施工的相關(guān)要求，有針對的做好地基處理工作，在提升地基工程質(zhì)量的同時，提高建筑工程的整體施工質(zhì)量，從而有效提高施工單位的市場競爭力以及適應(yīng)力，促進(jìn)施工企業(yè)的可持續(xù)的發(fā)展。

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1673-0038（2015）46-0226-02

2015-10-20

熊霞林（1971-），男，主要從事水利水電施工工作。