淺談水利施工中地基處理施工技術(shù)的運(yùn)用

黃沛　章云

摘要：改革開放以來，為滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展的需求，國(guó)家加大了對(duì)各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資力度。其中，水利工程作為一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，近年來的發(fā)展也是有目共睹，其不僅在防治水患過程中發(fā)揮著重要作用，還能夠促進(jìn)水力發(fā)電、水利運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)等方面的進(jìn)步。在水利工程中，地基處理一直是一個(gè)難以避免的問題，因此，本文主要對(duì)水利施工中地基處理施工技術(shù)的運(yùn)用展開了分析探討。

關(guān)鍵詞：水利施工；地基處理；技術(shù)應(yīng)用

一、水利工程施工中地基處理技術(shù)的重要性

所謂地基，指的就是比普通地基可壓縮性能高、土體承載能力低、土壤環(huán)境含水量大的地基，地基在一般情況下是呈現(xiàn)軟塑到流塑狀態(tài)之間的土體環(huán)境，其主要構(gòu)成是飽和粘土，其一般分布在平原地區(qū)或者湖泊河流的周圍地區(qū)。地基作為水利工程建設(shè)的基礎(chǔ)，對(duì)整個(gè)水利工程建設(shè)的發(fā)展有著極其重要的影響。其主要存在著以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

1）地基在承受巨大的壓力后，容易破壞地基的基本組成結(jié)構(gòu)，從原先的固體土狀態(tài)轉(zhuǎn)變成為稀釋流動(dòng)狀態(tài)，相應(yīng)的土體承載能力也大大降低。

2）地基的水滲透性能很差，甚至可以認(rèn)為地基并“不能夠滲水”，針對(duì)這樣的情況，就導(dǎo)致在地基上施工的水利工程土體環(huán)境的排水過程往往會(huì)持續(xù)數(shù)十年，在這一過程中，水利工程會(huì)有很大的沉降距離。

3）地基具有很強(qiáng)的壓縮性能，這就導(dǎo)致地基在承受較大壓力的時(shí)候，地基會(huì)發(fā)生形變，導(dǎo)致水利工程產(chǎn)生沉降問題。

二、當(dāng)前水利工程中地基施工主要情況

由于，我國(guó)地質(zhì)地形復(fù)雜，在進(jìn)行水利工程的施工建設(shè)過程中，如果缺乏對(duì)地基的詳細(xì)勘察，選擇了一個(gè)不利于施工的地基，這樣就會(huì)造成施工過程中的地基基礎(chǔ)對(duì)于上層建筑物的承受能力不足，造成水利工程的建筑不穩(wěn)定，影響了水利工程的最終施工質(zhì)量。因此，在水利施工過程中，對(duì)于基礎(chǔ)施工的質(zhì)量保障是工程成功的一個(gè)開始，也是最終要的一個(gè)保障。地基對(duì)水利工程建設(shè)的影響主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1）地質(zhì)環(huán)境惡劣，抗滑能力較差。水利工程在正式開工建設(shè)時(shí)，由于地基抗壓能力較弱，很難承受上面建筑物的壓力，致使會(huì)出現(xiàn)坍陷或是倒塌等情況。

2）地基整體土質(zhì)未必是完全一致的，在一些松軟的地方很難進(jìn)行施工作業(yè)，這就需要專業(yè)人員必須對(duì)其加以處理，否則也會(huì)因承重問題而出現(xiàn)質(zhì)量問題。

3）當(dāng)?shù)鼗鶟B水過量或是較少時(shí)，都將影響水利工程建設(shè)的質(zhì)量，有些甚至出現(xiàn)工程滲水、漏水等現(xiàn)象，超出正常范圍內(nèi)的水量將對(duì)整個(gè)水利工程建設(shè)產(chǎn)生影響。

三、水利施工地基處理工藝流程

1、地基處理順序

首先，根據(jù)建筑物對(duì)地基的各種要求和地基條件確定需要進(jìn)行人工處理的天然地層的范圍及地基處理要求。然后根據(jù)天然地層的條件、地基處理的具體要求、地基處理方法的原理、過去應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)和機(jī)具設(shè)備、材料條件、進(jìn)度等方面的比較分析，考慮環(huán)保要求，確定采用一種或幾種地基處理方法。初步確定地基處理方案后，可視需要進(jìn)行小型現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)查，然后進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。

2、地基處理前的準(zhǔn)備事項(xiàng)

（1）對(duì)天然地層進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，提供詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察資料。詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察資料是判斷天然地層能否滿足建筑物對(duì)地基要求的重要依據(jù)之一。如果需要進(jìn)行地基處理，詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察資料也是合理確定地基處理方法的主要基本資料之一。通過工程地質(zhì)勘察，調(diào)查建筑物場(chǎng)地的地形地貌，查明地質(zhì)條件：包括巖土的性質(zhì)，成因類型，地質(zhì)年代，厚度和分布范圍。

（2）了解建筑物的體型、剛度、結(jié)構(gòu)受力體系、建筑材料和使用要求；荷載大小、分布和種類；基礎(chǔ)類型、布置和埋深；基底壓力、天然地基承載力、穩(wěn)定安全系數(shù)和變形容許值等。根據(jù)建筑物對(duì)地基的要求，結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告反映的地基的條件，確定是采用天然地基，還是采用人工地基，也就是說確定是否需要進(jìn)行地基處理工作。

（3）開展必要的調(diào)查研究，了解本地區(qū)其它工程或其它地區(qū)同類工程的地基處理情況，收集資料，為合理確定地基處理方法提供依據(jù)。

（4）根據(jù)上述資料，綜合分析，確定地基處理方法。

四、水利工程施工過程中對(duì)地基基礎(chǔ)的處理技術(shù)應(yīng)用

1、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？|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)。通常，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)。

2、化學(xué)固結(jié)法

化學(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。

3、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。

4、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)。

五、小結(jié)

綜上所述，水利工程關(guān)乎民生大計(jì)，地基作為水利工程建設(shè)的基礎(chǔ)，對(duì)整個(gè)水利工程建設(shè)的發(fā)展有著極其重要的影響。因此，在實(shí)際施工過程中，作為水利工程施工人員，一定要要根據(jù)工程地基的實(shí)際狀態(tài)，靈活運(yùn)用現(xiàn)有的處理技術(shù)，為水利工程的建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，進(jìn)而保障水利工程的質(zhì)量安全，促進(jìn)水利事業(yè)的健康發(fā)展。。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉喜武.水利工程施工中的防滲新技術(shù)及應(yīng)用[J].河南水利與南水北調(diào)，2008（9）.