水利工程施工中地基處理技術(shù)解析

余光輝

【摘 要】一直以來，水利工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中承擔(dān)著非常重要的責(zé)任，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，人們對(duì)水利工程建設(shè)的關(guān)注度也不斷提高。在水利工程建設(shè)中有關(guān)地基處理是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，尤其是遇到軟土地基施工的情況，更應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地基處理的管理，以防止發(fā)生水利工程事故。因此，本文將針對(duì)地基處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用進(jìn)行研究，以供參考。

【關(guān)鍵詞】水利；施工；地基處理；技術(shù)；應(yīng)用

目前我國(guó)資源短缺的問題已經(jīng)對(duì)人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了不可忽視的影響，為了滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人們?nèi)粘Ｉ畹男枰?，水利工程的興建越來越多，其作為一種利用可在生資源為人們提供能源需要的重要工程，在近些年來得到了快速的發(fā)展。作為與人們生活相關(guān)的工程，其質(zhì)量受到外界的廣泛關(guān)注，其中地基的處理技術(shù)作為工程施工的根本，如何有效的對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用是工程施工中的重點(diǎn)研究項(xiàng)目。

一、水利工程施工中地基處理技術(shù)的重要性

從水利建設(shè)的總體來看，軟土地基是一個(gè)普遍的問題，由于軟土地基的穩(wěn)定性相對(duì)較差，土壤結(jié)構(gòu)松散，不能滿足建筑物承載要求，因軟土地基的承載能力不足而導(dǎo)致傾斜的現(xiàn)象，甚至坍塌的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，工程質(zhì)量無法保證。特別當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間降雨時(shí)，軟土地基吸收過多的水分，會(huì)大大降低地基的穩(wěn)定性，土體的剪應(yīng)力迅速下降，不能保證施工的順利進(jìn)行。因此，在水利工程建設(shè)中，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，在充分了解工程地質(zhì)和水文的情況下結(jié)合工程項(xiàng)目特點(diǎn)和工程項(xiàng)目建設(shè)目的，選擇科學(xué)有效的軟土地基處理方法對(duì)土壤進(jìn)行改良，對(duì)于提高軟土地基承載力，保證水利工程建設(shè)的順利進(jìn)行，從而全面提高水利工程施工質(zhì)量具有重要的意義。

二、水利工程施工中地基處理技術(shù)的應(yīng)用

水利工程必定是要進(jìn)行長(zhǎng)期使用的，因此在實(shí)際的地基處理中需要注重地基的耐久性，保證其結(jié)構(gòu)可以承載上方建筑物所施加的載荷。由于水利工程施工地點(diǎn)的特殊性，其地基的排水、防潮、防凍、防侵蝕等方面都值得注意的部分。在地基處理中需要注意強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的整體性能，保證其負(fù)荷能力可以達(dá)到規(guī)定數(shù)值，并且在受力后產(chǎn)生的變形情況在合理的范圍內(nèi)，使其不會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模的開裂、傾斜、坍塌等現(xiàn)象。

（一）換填法

換填法在軟土地基的處理中最為常用，原理也較為簡(jiǎn)單，是用符合施工要求的土質(zhì)來替換軟土。利用這種方法進(jìn)行軟土地基處理時(shí)，首先用大型的機(jī)械設(shè)備將軟土全部挖出，然后根據(jù)工程的實(shí)際需求，填充滿足工程施工質(zhì)量等級(jí)要求的土質(zhì)，并根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求對(duì)填充的土質(zhì)進(jìn)行分層夯實(shí)，經(jīng)檢測(cè)合格后再進(jìn)行后續(xù)工序的施工，為主體工程施工奠定基礎(chǔ)。

為了保障地基的承載力，應(yīng)選擇合適填充材料，主要有粗砂、卵石和碎石等。填充時(shí)材料要根據(jù)設(shè)計(jì)級(jí)配要求分層夯填，強(qiáng)度要滿足承載力要求。一般而言，第一層為強(qiáng)度較高的碎石和礦渣墊層，這樣的墊層縫隙較大，可以實(shí)現(xiàn)地基的具有較高透水性，能減少降雨和地下水對(duì)地基的影響，確保水利工程施工的質(zhì)量。第二層多為灰土和素土墊層，可以保證地基的受力均勻，減少地基的不均勻沉降。第三層多為粗砂墊層，有利于地基內(nèi)部氣體的排出，加快地基的固結(jié)。當(dāng)然，填充的方案并不是固定不變的，需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，將軟土地基處理的效果最大化。

（二）排水砂墊層法

排水砂墊層法多用于水分含量較大的淤泥粘性土和泥炭土等，其原理是在軟土地基的底部填充滲水性較強(qiáng)的砂墊層，讓地基的水分在施工的過程中不斷排出來，進(jìn)而提高軟土地基的強(qiáng)度。有時(shí)為了防止地下水的反滲，還會(huì)在砂墊層下鋪設(shè)粘土層，讓軟土地基的處理效果更好。

砂墊層一般選擇卵石和粗砂等，保證材料之間有較大的縫隙。在施工的時(shí)候，要按照設(shè)計(jì)配合比要求把材料攪拌均勻，從基礎(chǔ)底部分層夯實(shí)、壓平。在施工過程中要特別注意的是，排水砂墊層法一定要預(yù)留出排水槽，讓地基滲透出的水及時(shí)排出。同時(shí)，還要有防止水倒流的施工措施，加快固結(jié)速度，保證施工的順利進(jìn)行。

（三）化學(xué)固結(jié)法

在一些特殊的軟土地基中，傳統(tǒng)的處理方法很難起到較好的效果，這時(shí)就要采用化學(xué)固結(jié)法?；瘜W(xué)固結(jié)法是指用化學(xué)材料填充地基，實(shí)現(xiàn)對(duì)地基的改造，進(jìn)而提升其強(qiáng)度，減少其壓縮性，使地基能滿足水利工程施工的要求。一般而言，化學(xué)固結(jié)法主要有三個(gè)方面的內(nèi)容，具體如下：

1.灌漿。利用電化學(xué)和氣壓的原理，在軟土地基中添加石灰石等，使之發(fā)生反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)淤泥粘性土的加固，進(jìn)而增加軟土地基的強(qiáng)度。

2.高分子合成材料填充。在軟土地基的處理中，還可以將人工合成的高分子材料填充在其中，合成材料和軟土緊密結(jié)合在一起，增強(qiáng)軟土地基的韌性。同時(shí)，合成填充材料還可以減少水分的侵入，保證地基的穩(wěn)固性。

3.硅化加固。硅化加固是利用硅酸鈉和氯化鈣的反應(yīng)將軟土黏合在一起，生成膠狀的凝聚物。凝聚之后的軟土底層硬度會(huì)增加，承載力也有所提升，可以達(dá)到軟土地基處理的效果。

（四）加載法

在水利工程施工中軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)中，加載法的目的在于對(duì)地基施加過量的荷載，從而加速地基下沉，增加軟土地基的整體強(qiáng)度。該基礎(chǔ)處理技術(shù)主要通過增加應(yīng)力降低軟土地基中的水分，減少土壤空隙，提高地基的總壓。加載法分為大氣加壓法和預(yù)壓加載法兩種。其中大氣加壓法是通過豎井降低軟土地基中的含水量，在土層表面鋪設(shè)沙土形成真空環(huán)境，由大氣壓力進(jìn)行加載；而預(yù)壓加載法是指在軟土地基穩(wěn)定的情況下，通過增加荷載進(jìn)行預(yù)壓。使用加載法需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，綜合比選多方案后確定是否采用。

（五）夯實(shí)法

夯實(shí)法是指借助機(jī)械的壓力對(duì)軟土地基進(jìn)行夯實(shí)處理。由于軟土地基含水量高，土壤顆粒間隙大，通過夯實(shí)法的技術(shù)應(yīng)用，通過外力作用縮小地基中的土壤顆粒間隙，排出土壤中的水分，以此達(dá)到固結(jié)土壤，提高軟土地基承載力，避免建筑物下沉或坍塌的目的。在水利工程施工中軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)，夯實(shí)法具有成本低、效果佳、工具簡(jiǎn)單、施工難度小等特點(diǎn)，適合于大部分土質(zhì)，特別是對(duì)于黃河以北的廣大地區(qū)，采用此法效果更為明顯。但是夯實(shí)法也存在施工進(jìn)度較慢、周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)，影響了水利工程施工的整體進(jìn)度。因此，需要結(jié)合水利工程施工的具體情況，確定是否選用夯實(shí)法軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)。

三、結(jié)束語

軟土地基處理效果的好壞對(duì)水利工程的施工質(zhì)量有著較大的影響，所以必須采取合理的方法對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，使之能夠滿足施工的需求。當(dāng)前，在水利工程的軟土地基處理中，可選的方法很多，但是一定要結(jié)合工程地質(zhì)的實(shí)際，才能讓軟土地基的處理起到應(yīng)有的效果；在施工的過程中，既要考慮軟土地基的具體情況，還要結(jié)合工程項(xiàng)目的具體特點(diǎn)，在多方案比選的基礎(chǔ)上，確保質(zhì)量、安全和工期，在保障施工質(zhì)量的同時(shí)保證工程項(xiàng)目的順利開展，實(shí)現(xiàn)“百年大計(jì)，質(zhì)量第一”的目標(biāo)。

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