芻議水利工程中地基勘察處理技術(shù)

于紅霞

【摘要】水利工程形式多樣、地質(zhì)條件復(fù)雜，地基處理一直是行業(yè)內(nèi)的重要技術(shù)課題，不僅因為技術(shù)難度大，而且對于工程整體造價控制至關(guān)重要。本文將結(jié)合筆者親身經(jīng)驗，淺談水利工程中地基勘察方法，并分析探討對于特殊地基的技術(shù)處理措施。

【關(guān)鍵詞】水利工程；地基處理；技術(shù)措施

水利工程是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施工程，其功能范圍廣泛，包括農(nóng)田、環(huán)境、發(fā)電、防洪水利等民生項目，因此，科學安全的建設(shè)各項水利工程對于社會經(jīng)濟意義十分重大。俗話說：“萬丈高樓平地起”，做好地基勘察和技術(shù)處理則是實現(xiàn)工程目標的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。地基是指位于建筑物基礎(chǔ)下方，起支承作用的土體或巖體，分為天然地基和人工地基兩類。天然地基是指無須人工處理即可滿足設(shè)計承載力要求；所以，本文主要分析探討人工地基處理對象—軟弱地基和特殊土地基的勘察處理技術(shù)。

1、地基勘察

為準確掌握水利工程地質(zhì)情況，為設(shè)計、施工提供詳實的基礎(chǔ)資料，確保技術(shù)經(jīng)濟的合理性，必須按照規(guī)范要求實施勘察作業(yè)。

1.1 勘察分類

根據(jù)所處階段不同，分為：可行性研究勘察（選址勘察）、初步勘查、詳細勘察和施工勘察。不同類型對應(yīng)不同的階段，不同階段具有不同的目的和任務(wù)。地基的穩(wěn)定性和適宜性一般在可行性和初步勘察階段完成，詳細勘察階段應(yīng)對場地條件和地基巖土條件進行分析和評價，總述主要工程地質(zhì)特征，結(jié)合建筑物（構(gòu)筑物）的類型、荷載及對變形的要求，對比各巖土層作為基礎(chǔ)持力層的經(jīng)濟技術(shù)合理性，選擇持力層，提出一種或幾種基礎(chǔ)處理方案，并對各方案在技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟上的合理性進行比較和論證。

1.2 勘察方法和適用范圍

根據(jù)勘察地基的地質(zhì)條件和探測的深度要求不同，國內(nèi)勘察工作普遍采用掘探法、鉆探法和觸探法。

掘探法是一種常用勘探方法，勘察效果直觀，現(xiàn)場選取有代表性的范圍進行挖槽或深井，使特殊地層直接顯露，從而利于技術(shù)人員觀察和試驗；優(yōu)點是不必使用特定機械，但該方法一般只能了解3米內(nèi)的土層情況，并須采用必要的開挖支護措施。

鉆探法采用地質(zhì)鉆機在地基內(nèi)鉆進形成小直徑深孔，并在鉆孔內(nèi)進行原位測試，取出巖芯進行分析，直達預(yù)計設(shè)計深度為止，是目前得到廣泛運用的地基勘察手段。

觸探法是在靜壓力作用下普遍采用的一種原位測試手段，通過使用靜力觸探器作為操作工具，過程中將一定規(guī)格的圓錐形探頭勻速的壓入試驗土層，同時利用阻力傳感器測量對應(yīng)的貫入阻力。該方法是適用于軟土、粘性土、粉土，不適用于雜填土、密實的砂土、碎石土和基巖。

2、地基處理措施

2.1 換填法處理措施

處于持力層的地基范圍內(nèi)存在影響穩(wěn)定性的軟土時，可采用挖出軟弱土層，換填穩(wěn)定性好的土、石并壓實到規(guī)定密實度，這種方法即為換填法。深度在2米以內(nèi)的換填施工，必須分層填筑、壓實，各填筑層均應(yīng)檢測壓實度；如遇特殊地基，如淤泥質(zhì)粘土時，在機械最大開挖范圍以內(nèi)，仍然采用挖出換填的方法，在不具備開挖條件的深度范圍，可采用拋石擠淤，即先用大塊石填充基底層，再用天然砂礫石填筑其上。在換填同時，應(yīng)把控好填料粒徑、級配，并做好檢測實驗，減少后期沉降。

2.2 碎石樁處理措施

特殊情況下并不能實施換填法，比如在處理大范圍不良地質(zhì)、且埋深較大的地基時，則采用振動、沖擊或水沖等方法在軟弱地基中成孔后，再填碎石骨料并振密實而形成的碎石樁體。碎石樁體與原地基形成了復(fù)合地基，可提高承載力，增強穩(wěn)定性，減小沉降量，達到改善地基的工程力學性能。處理后的地基，須經(jīng)復(fù)合地基荷載試驗達標后才能施作下步工序。

2.3 旋噴注漿處理措施

旋噴注漿可用于任何軟弱土層，其原理為通過高壓泵將水泥漿由鉆桿噴頭高速噴入土體，借助液體的沖擊力切削土層，為使灌入漿液與土體能充分混合攪拌并凝，這時緩慢提升以一定速度旋轉(zhuǎn)的鉆桿（鉆桿提升速度控制在15～30cm/min，旋轉(zhuǎn)速度控制在20r/min），最終形成圓柱固結(jié)體（旋噴樁：強度0.5～8.0MPa），使地基得到加固。該措施特點為：設(shè)備簡單，操作便捷，鉆頭直徑小易于成孔，固結(jié)體可以達到鉆頭直徑的8～10倍，能有效提高地基的抗剪強度；并且噪聲低，振動小，對附近建筑物和土層的影響很?。粰C械化程度高，可控制加固范圍。

2.4 深層水泥攪拌樁處理措施

在實踐中，多種軟土地基常常采用深層水泥攪拌樁進行處理，比如：加固范圍超過5米深度的自然固結(jié)淤泥質(zhì)土、粉土、粘性土等土層。根據(jù)加固材料的狀態(tài)，一般分為粉體攪拌法（干法）和漿液攪拌法（濕法）兩種施工類型。深層攪拌樁施成樁速度快、效率高，因此主要作為深基坑開挖的圍護檔墻、防滲帷幕；該措施在控制成本、減小噪音及污染等方面具有較大優(yōu)勢，因此較為常見。

2.5 真空預(yù)壓排水加固處理措施

真空預(yù)壓排水法目的在于排除地下滲水，使土體快速固結(jié)、提高軟土地基承載能力。其原理是通過地表面鋪設(shè)密封薄膜，使地基土體形成一個封閉的空間，采用專制真空設(shè)備通過砂墊層內(nèi)和土體中形成的垂直排水通道進行負壓排空，從而是地層土顆粒間空間得到調(diào)整，密實度增加。該措施適用于地下含水量豐富，具備排水條件，能形成超負壓靜力邊界的軟土地基；且施工機械簡單，易于操作，適于大規(guī)模地基加固。

2.6 強力夯實處理措施

強夯法是通過重擊設(shè)備沖擊地基，從而改變土體顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整，土體在吸收大量沖技能后變得更加密實。一般操作方法為：懸吊設(shè)備將重錘從高處自由放落，反復(fù)多次夯擊地基，從而大幅提升地基自身強度，并且降低壓縮性、減少后期沉降。通常在大型強夯作業(yè)之前，應(yīng)進行場地典型施工試驗，以便獲取數(shù)據(jù)，指導(dǎo)設(shè)計與施工。

總結(jié)：

總之，水利工程應(yīng)對的自然條件、施工環(huán)境等都較復(fù)雜，相同建筑物處于不同的地質(zhì)條件中，其地基處理措施也會發(fā)生變化，這要求工程設(shè)計、勘察及施工人員要站在工程全局的更高層去思考，才能充分理解各種不良地基條件下承載建筑物基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和適性。從而選擇科學合理的地基處理方案，努力保證施工質(zhì)量。

參考文獻：

[1]宋立志.淺談建筑工程對軟土地基的勘察及處理技術(shù)[J].城市建筑，2013.

[2]張彬、萬小莉.水利水電施工中有關(guān)不良地基處理技術(shù).水利技術(shù).2014.