淺析水利工程的基礎(chǔ)處理

朱金寶

摘 要：水利工程施工過程中不可避免的要遇到一些含水量高、密度低、孔隙比大、強(qiáng)度低、壓縮性高的軟弱地基，為了保證水利工程基礎(chǔ)質(zhì)量需要對軟弱地基進(jìn)行處理。

關(guān)鍵詞：水利工程；基礎(chǔ)；地基處理

1水利工程施工過程采取基礎(chǔ)處理技術(shù)的關(guān)鍵意義

對于水利項(xiàng)目的施工建設(shè)階段而言，假如面對的是軟土地基狀況，那么原基層的松軟土質(zhì)一定要及時的加固處理，否則就為后續(xù)的建設(shè)進(jìn)度埋下了隱患。處于軟土地基的基層加固處理是水利項(xiàng)目的基礎(chǔ)部分，對整個水利項(xiàng)目的建設(shè)過程都有著特別關(guān)鍵的意義。這關(guān)鍵是因?yàn)檐浲恋鼗幕鶎油寥篱g隙相對大，對于項(xiàng)目輸水任務(wù)可以形成一定的影響，甚至也許會造成了資源水利浪費(fèi)。而通過一定的加固處理可以有效的提升其抵抗承載構(gòu)造自重壓力的能力，因此說通過基礎(chǔ)處理除了能夠有效的提升水利項(xiàng)目的整體質(zhì)量，還可以使水利運(yùn)行過程中的水利資源浪費(fèi)情況降低。從另外一方面來看，基礎(chǔ)一般都是高壓縮性構(gòu)造的地基，大部分是由砂和粉塵這2種類型的物質(zhì)構(gòu)成，而砂和粉塵這2種類型的物質(zhì)的承載功能相對差，不符合水利項(xiàng)目建設(shè)的現(xiàn)實(shí)要求，因此說也需要通過基礎(chǔ)處理技術(shù)來實(shí)施一定的處理。所以，在水利項(xiàng)目建設(shè)過程中應(yīng)用基礎(chǔ)處理技術(shù)就顯得具備特別關(guān)鍵的意義。

2水利工程施工中基礎(chǔ)的特點(diǎn)

相比于普通基礎(chǔ)，基礎(chǔ)體現(xiàn)出以下幾個方面的特點(diǎn)：高壓縮性。軟土地基強(qiáng)度較小，其壓縮性更高，水利工程施工過程中工程總體質(zhì)量會逐漸加大，如果基礎(chǔ)未經(jīng)處理，勢必會引起塌陷，從而影響工程質(zhì)量；沉降快。基礎(chǔ)的高壓縮性決定了其沉降速度比普通土質(zhì)更快，且工程質(zhì)量越大，其沉降速度也會越大；低透水性?；A(chǔ)的主要成分包括黏性土、淤泥質(zhì)土等，其強(qiáng)度低，土質(zhì)松軟，且透水性差，土壤中的水分很難排出。最后，土質(zhì)不均。軟土地基土質(zhì)的密度、強(qiáng)度、硬度存在較大差異，施工過程中易出現(xiàn)基礎(chǔ)受力不均的現(xiàn)象，從而增加了潰壩、塌陷及崩裂等問題發(fā)生的概率。

3不良地基對水利基礎(chǔ)處理的影響及解決方法

不良地基對水利基礎(chǔ)處理的影響表現(xiàn)在基礎(chǔ)的沉陷量過大，基礎(chǔ)水力的坡降超過允許的范圍值。地質(zhì)的條件差，抵滑抗穩(wěn)的安全系數(shù)比設(shè)計值要小。地基里面沒有粘性土層，細(xì)砂層則有可能因?yàn)檎駝邮蛊渌?，?dǎo)致施工進(jìn)度延緩，或因?yàn)樗湓斐扇藛T傷亡和破壞已修建好的工程。

3.1強(qiáng)透水層的防滲處理

以大壩為例，剛性壩基砂、卵、礫石都屬于強(qiáng)透水層，一般都會開挖清除，土壩壩基砂、卵、礫石層因透水強(qiáng)烈，不但損失水量，且易產(chǎn)生管涌，增大揚(yáng)壓力，影響建筑物的穩(wěn)定性，一般要做防滲處理。處理方法：將透水層砂、卵、礫石開挖清除回填粘土或混凝土，構(gòu)筑截水墻。利用沖抓鉆或沖擊鉆機(jī)作大口徑造孔，回填混凝土或粘土形成防滲墻。采用高壓噴射灌漿方法修筑水泥防滲墻，水泥或粘土帷幕灌漿。壩前粘土或混凝土鋪蓋，延長滲徑，帷幕后排水減壓，設(shè)置反濾層。

3.2可液化土層的處理

可液化土層是指沒有粘性土層或有很少粘性土層在停止作業(yè)或振動的情況下，其壓力較大，下邊的水壓力上升，使地基沉陷、失去穩(wěn)定，危及到建筑和人員的安全。常用處理方法：一是將可液化土挖掉拉走，填入石灰或砂石等其他強(qiáng)度較高、防滲性能良好的材料；二是擠壓使土層密實(shí)或一層一層振動壓實(shí)；三是周圍用模板固定封閉，防止土層因水土向四處流動；四是在可液化土層以下打水泥土樁或灰土樁。

4基礎(chǔ)處理的要求

一是必須隨身攜帶地基和基礎(chǔ)施工圖紙、地址勘察報告、地基所需要的技術(shù)文件，了解施工地的實(shí)際情況；二是在準(zhǔn)備挖地基之前，要嚴(yán)格按照預(yù)定的施工方案進(jìn)行，對影響施工的物體或地面進(jìn)行處理；三是若施工的地點(diǎn)在山區(qū)內(nèi)，需要勘察山區(qū)邊溝坡的地形構(gòu)造是否影響施工，以及山區(qū)的實(shí)際土質(zhì)，做好施工中滑坡坍塌水土流失等防護(hù)措施；四是在機(jī)械設(shè)備入場前，要做好便道修理平整加固工作；五是將測量的水準(zhǔn)點(diǎn)、控制樁、線條做好標(biāo)記并保護(hù)，且要經(jīng)常復(fù)核、復(fù)測其準(zhǔn)確性，場地有不平整的地方要及時測量平整；六是開挖時應(yīng)將地質(zhì)勘察文件和實(shí)際地形進(jìn)行對比，及時作出調(diào)整。

5水利工程地基處理的主要施工技術(shù)

有效的控制淤泥軟黏土的地基穩(wěn)定，為了解決淤泥軟粘土的地基沉降問題，采取排水固結(jié)進(jìn)行施工，排水固結(jié)主要由以下兩部分組成：加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。對極限平衡區(qū)的發(fā)展范圍進(jìn)行控制是其工作原理；對于淤泥土層厚度比較小，則需要對不符合要求的土質(zhì)進(jìn)行更換處理，采用換土墊層法進(jìn)行施工。碾壓處理主要用碾壓機(jī)械操作，一般為2～3m的深度，若換基深度比較深，可采用分層碾壓的方式進(jìn)行處理，碾壓厚度一般每層都不超過50cm。這種方法一般適用于基坑面積較寬、開挖量比較大的回填土方工程；為了減少地基變形程度、提高地基承載能力，可以采用強(qiáng)夯的施工方法。一般是將80kN夯錘起吊至6～30m的高度，使錘自由落下的時候能有效的對土質(zhì)進(jìn)行夯實(shí)處理。這種方法比較適合厚度較小的淤泥地基，利用這個方法能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場的適應(yīng)性準(zhǔn)確的確認(rèn)；地基防滲的施工通常采用旋噴法來開展，在土層預(yù)定濃度中旋噴機(jī)設(shè)置好自帶特殊噴嘴的注漿管，再進(jìn)行提伸，噴嘴能夠按照規(guī)定的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)性移動轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)的過程中產(chǎn)生符合要求的壓力，這種高壓力迫使水泥的固化漿液和土體發(fā)生混合后，凝固并硬化成樁，合成樁與被加固的土體比起來強(qiáng)度比較大，防滲效果大大提升；振沖器的使用，在受到?jīng)_擊荷載與振動的共同作用下，地基成孔之后在孔內(nèi)填入碎石、砂等，按規(guī)定對其進(jìn)行分層振實(shí)，這種方法叫做振動水沖法，這樣有效提升了地基的加固效果；土工合成材料加筋加固法，地基表面上平鋪的土工合成材料在地基如果出現(xiàn)塑性或剪切破壞時，破壞的范圍就能有效減少，最終目的是有效提高地基荷載；預(yù)壓砂井法：這種方法需要在加壓系統(tǒng)與排水系統(tǒng)配合的作用下，能夠有效的排出地基中的殘余水分，有效提升地基中的應(yīng)力，真正實(shí)現(xiàn)硬化固結(jié)目的，在施工的過程中在加固的位置要先清除植被和表層土，在地基上平鋪砂墊層。在砂墊層中插入塑料排水板，要使其水管橫向布置，這樣對于改善地基排水條件是有好處的。砂墊層表面需要鋪設(shè)密封膜，密封膜中地基氣壓需要使用真空泵抽出，地基氣壓必須要超過80kPa。在一些施工工期較短，要求較高的淤泥或者淤泥質(zhì)土的地基利用這種方法進(jìn)行加固的時候，更適合采用此方法，因?yàn)檫@種方法消耗的時間較長，抽真空時的范圍也是很有限的；堤身自重擠淤法，這種方法在水利工程施工當(dāng)中能夠有效的解決擠淤過程存在的沉陷不均勻的問題，通過減緩堤坡、減慢填筑堤身的速度，并且對堤身進(jìn)行加高的方法來處理，這樣才能夠節(jié)約投資，因?yàn)檫@種方法存在施工工期長的缺點(diǎn)，所以適用于一些地基呈現(xiàn)流塑態(tài)的淤泥質(zhì)土或淤泥，并且對施工時間要求不能太急。

6結(jié)束語

對于地質(zhì)較為復(fù)雜的水利工程施工更要重視，不僅要引進(jìn)國外先進(jìn)的施工技術(shù)，也要不斷發(fā)展和完善國內(nèi)傳統(tǒng)技術(shù)，重視對基礎(chǔ)施工的新材料、新設(shè)備和新工藝的開發(fā)；著力將新型的防滲墻接頭以及TRD防滲墻技術(shù)應(yīng)用到工程實(shí)際中，同時要根據(jù)實(shí)際情況，充分利用已較為成熟的混凝土灌注樁技術(shù)，因地制宜，合理、科學(xué)地采用地基基礎(chǔ)施工工藝，確保施工的質(zhì)量，使地基基礎(chǔ)以上的建筑物的安全運(yùn)行得到保障。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉翠玲.水利工程基礎(chǔ)處理技術(shù)探討[J].現(xiàn)代建設(shè)，2017（8）：30-31.

（作者單位：云南啟華建筑工程有限公司）