水利水電施工中地基的處理技術(shù)分析

黃 淳

中國水利水電第十二工程局有限公司

水利水電施工中地基的處理技術(shù)分析

黃 淳

中國水利水電第十二工程局有限公司

水利水電工程作為社會建設(shè)必不可少的一部分，發(fā)揮著不可替代的重要作用，并引起社會各界人士的高度重視。因此，我國相關(guān)部門十分重視水利水電工程建設(shè)，在人員的管理和技術(shù)條件的完善方面在做出不懈努力。對于整體的水利施工建設(shè)來講，只有經(jīng)過長期的人員管理工作，才能夠?qū)θ藛T的工作質(zhì)量做出更高的要求和更為完善的工程建設(shè)。同樣，施工團(tuán)隊也要注重不同的工程建設(shè)環(huán)節(jié)的需求，針對施工條件及時對施工方案做出有力的調(diào)整，以適應(yīng)工程建設(shè)的需求。

水利水電工程；地基；施工技術(shù)

一直以來水利工程施工質(zhì)量都是人們比較關(guān)心的話題，而在整個水利建設(shè)中地基處理的好壞直接決定了工程整體質(zhì)量，作為工程施工的重要基礎(chǔ)，將水利工程中地基處理工作做好成為整個工程的重中之重。隨著現(xiàn)代化技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)前水利施工地基處理技術(shù)也獲得了前所未有的進(jìn)步，新技術(shù)的應(yīng)用大大提升了地基工程建設(shè)水平和工程質(zhì)量，同時也對地基處理技術(shù)也提出了越來越高的要求，在當(dāng)前的水平下工程地基的適應(yīng)性更加廣泛，水利水電工程功能與作用可以得到更好的發(fā)揮。

1 水利水電工程施工中常見地基類型分析

1.1 軟土

淤泥、淤泥質(zhì)軟土以及天然強(qiáng)度低、壓縮性高、透水性小的黏土傳統(tǒng)稱之為軟土。軟土具有含水量高、孔隙比大、透水性差、壓縮性高、強(qiáng)度低等特點。這種土層的危害是其一旦遇到較大的壓力，就會引起整個土壤的波動，從而引起整個水利水電工程地基的變形，最終導(dǎo)致整個水利水電項目質(zhì)量受到嚴(yán)重的破壞，主要包含的土質(zhì)類型有淤泥質(zhì)土、彈簧質(zhì)土以及腐泥質(zhì)土等，淤泥質(zhì)軟土地基在水閘的建設(shè)中較為常見，其穩(wěn)定性能極差，使工程基礎(chǔ)在較大荷載作用下，地基易發(fā)生整體剪切、局部剪切或刺入破壞，造成基礎(chǔ)沉降和失穩(wěn)。

1.2 可液化土層

可液化的土層也是水利水電工程施工中常見的不好處理地基類型之一，其由于容易受到外力干擾，并且在外力的作用下容易在土層中國出現(xiàn)孔隙水壓力上升的問題，所以在施工中，一旦地基建立在可液化的土層之上，很可能導(dǎo)致其在外力的作用下，出現(xiàn)整體地基抗剪強(qiáng)度降低甚至消失等問題，在水利水電項目的施工中，一旦遇到了這種地基，很可能造成整個水利水電施工的失敗，可液化的土層會個地基上層的建筑造成嚴(yán)重的影響，嚴(yán)重者會造成整體建筑的崩塌問題，所以施工中一定要進(jìn)行重點的關(guān)注，盡可能的減少安全隱患的存留。

1.3 凍土

凍土分為季節(jié)性凍土和多年性凍土兩大類，按照名稱來看，就是經(jīng)過低溫形成的凍土層，這種土質(zhì)多分布與我國北方區(qū)域，一般土粒愈細(xì)，含水量愈大，土的凍脹和融沉性愈大，反之愈小，凍土融化后承載力急劇下降，壓縮性提高，地基容易產(chǎn)生不均勻融沉。在這種凍土層進(jìn)行水利水電工程施工的時候，雖然看上去其較為結(jié)實，承載能力較強(qiáng)，但是其存在一定的流動性，多年性凍土使用后，一旦出現(xiàn)流動，很可能導(dǎo)致整個凍土地基出現(xiàn)崩潰問題，所以要對于其長期的承載力進(jìn)行仔細(xì)確認(rèn)。

1.4 巖溶

巖溶雖然我們在當(dāng)前水利水電工程建設(shè)中見到的不多，但是一旦遇到巖溶地質(zhì)在很大程度上就加大了我們地基處理的難度，我們必須采取相應(yīng)的置換、防滲堵漏等地基處理技術(shù)進(jìn)行處理以確保地基的穩(wěn)定性。

1.5 深覆蓋層地基

深覆蓋層地基是我們在河流流域進(jìn)行水利水電工程設(shè)計中最常見的一種地基，其主要是因為河流的沖擊使得各種碎石、砂石或者是泥石等長時間的堆積，進(jìn)而造成該地域堆積厚度過大，影響了地基的穩(wěn)定性和防滲性，并且也不容易進(jìn)行后期的處理，置換或者是填充的難度都較大，需要我們格外關(guān)注。

2 水利工程施工中地基處理技術(shù)

2.1 換填法

換填墊層法就是把地基下層較潮濕、松軟的土層范圍清除，再應(yīng)用能抵抗永久變形、性能較穩(wěn)定的材料進(jìn)行換填，換填后進(jìn)一步進(jìn)行壓實。在進(jìn)行施工時，可應(yīng)用碎石、水利碎渣等材料實施墊層換填；對軟土地基應(yīng)用砂石實施墊層，可以有效增強(qiáng)水利工程軟土地基負(fù)荷能力，還可以促使軟土水分?jǐn)D壓排出，形成凝固狀，是處理暗穴的最佳材料。應(yīng)用碎石土進(jìn)行墊層，應(yīng)對碾壓密實度、厚度進(jìn)行把握；換填墊層法具有工期短、造價低廉以及操作簡單等特點，在堤防施工過程中得到廣泛應(yīng)用。

2.2 排水固結(jié)技術(shù)

水利施工中，軟土地基的排水固結(jié)處理為借助相應(yīng)排水設(shè)施實現(xiàn)水分的清除處理，便于后期地基的快速固結(jié)作用。在當(dāng)前東海灘涂圍墾造地工程實施中，軟土地基的排水方法包括：水管排水、砂井排水，對排水固結(jié)處理操作而言，可顯著提高地基的承載作用，提高地基穩(wěn)定性，便于施工人員全面進(jìn)行操作處理，部分施工人員對該技術(shù)存在一定誤區(qū)，人為排水會降低地基質(zhì)量，實際工程中，借助專業(yè)的排水固結(jié)技術(shù)，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，可保證地基的承載作用力大幅度提升。

2.3 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，這時就要采用化學(xué)固結(jié)法?；瘜W(xué)固結(jié)法在運用時，需要對所用水泥配比嚴(yán)格實驗，控制水泥與土層發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，保障此項工程的有效性?；瘜W(xué)固結(jié)法是使用水泥和水玻璃等這類會凝固的化學(xué)材料填充地基，實現(xiàn)對地基的改造，進(jìn)而提升其強(qiáng)度，減少其壓縮性，增強(qiáng)其防滲透性，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)法主要有三個方面的內(nèi)容，具體如下：

a、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)，實現(xiàn)對淤泥粘性土的加固，進(jìn)而增加軟土地基的強(qiáng)度。b.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，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。c.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增加，承載力也有所提升，可以達(dá)到軟土地基處理的效果。

2.4 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)場的實際情況，綜合比選多方案后確定是否采用。

2.5 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法是指借助機(jī)械的壓力對軟土地基進(jìn)行夯實處理。由于軟土地基含水量高，土壤顆粒間隙大，通過夯實法的技術(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)，夯實法具有成本低、效果佳、工具簡單、施工難度小等特點，適合于大部分土質(zhì)，特別是對于黃河以北的廣大地區(qū)，采用此法效果更為明顯。但是夯實法也存在施工進(jìn)度較慢、周期長等缺點，影響了水利工程施工的整體進(jìn)度。

2.6 加筋土法

在土地基中，其土層顆粒經(jīng)常會發(fā)生位移的現(xiàn)象，施工者可以利用這種現(xiàn)象將耐拉性很強(qiáng)的一些工程材料埋于土層之中，這兩者就會產(chǎn)生一種很強(qiáng)的摩擦力，而這種摩擦力就會使得土層以及埋于低下的那些材料融為一體。這樣，兩者之間的穩(wěn)定性就會大大的提高，而且變形的幾率也會降低，最終可能使得地基能夠符合技術(shù)的相關(guān)要求。此外，可以在土上部鋪滿沙子，然后再將一些工程材料鋪在沙子上，如果使工程材料受到拉扯，就能夠?qū)ι匙拥囊恍┦芰Ψ植紒磉M(jìn)一步的調(diào)節(jié)，這樣就能夠在很大程度上減少地基的沉降度，將地基的穩(wěn)定性得以提高。

3 水利水電地基優(yōu)化策略分析

3.1 認(rèn)真勘察施工場所地質(zhì)情況

在水利工程地基施工前，工作人員首先應(yīng)對施工場所進(jìn)行認(rèn)真、全面的勘察，充分了解施工場所的地質(zhì)情況，并制定符合工程要求和實際情況的施工設(shè)計圖，針對勘察中發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)問題，合理選用相應(yīng)的施工技術(shù)進(jìn)行處理，以保證工程的順利進(jìn)行。

3.2 重視施工前準(zhǔn)備工作

工作人員應(yīng)加強(qiáng)對施工前準(zhǔn)備工作的重視，根據(jù)施工方案，對施工場所進(jìn)行清理，排除障礙物和施工隱患。嚴(yán)格審核基準(zhǔn)點、定位樁等測量放線環(huán)節(jié)，在保證其符合設(shè)計方案要求后，才能進(jìn)行施工，若是審核中發(fā)現(xiàn)不合格情況，則需要及時處理并再次復(fù)測。

3.3 施工方案的優(yōu)化

水利工程地基處理工作量比較大，并且對施工工藝有著嚴(yán)格的要求。為了提高水利工程地基處理工作質(zhì)量，在土壤處理中必須對施工工藝進(jìn)行優(yōu)化，保證施工安全和施工質(zhì)量。尤其對于開挖施工，要在施工方案設(shè)計和審核中充分考慮地下預(yù)埋管線的狀況，盡量避開地下預(yù)埋管線，并將其體現(xiàn)在施工方案上，為施工隊伍的土壤處理施工提供方便。

3.4 充分運用新材料

隨著信息時代來臨，科學(xué)也在不斷發(fā)展和進(jìn)步，相應(yīng)的處理技術(shù)也隨之提高。在當(dāng)下的水利水電工程中，由于對新材料的不熟悉大多工程施工都盡可能降低新材料的使用，所以導(dǎo)致施工的整體發(fā)展并無明顯進(jìn)步?；诖?，筆者認(rèn)為在水利水電地基的構(gòu)建過程中，應(yīng)該講新材料逐漸推廣應(yīng)用其中，只有跟隨社會發(fā)展的腳步，才能夠有效的提高水利水電工程的整體質(zhì)量。但應(yīng)注意一點，無論是在傳統(tǒng)材料以及新材料的下使用上，都要針對性的進(jìn)行選擇，切記盲目。只有這樣才能保障所使用的新型材料符合水利工程施工的整體需求，從而提高工程的整體質(zhì)量。

3.5 合理應(yīng)用加固土壤技術(shù)

土壤加固是當(dāng)下水利水電地基施工中最為常見的處理技術(shù)。該技術(shù)主要是通過化學(xué)方式進(jìn)行加固。是現(xiàn)今地基施工中較為便捷、效果較好的優(yōu)秀技術(shù)。其主要的工作原理就是在土壤中添加一些化學(xué)材料，以此為基礎(chǔ)來對土壤的整體性能進(jìn)行改善。通過該方式進(jìn)行加固的土壤能夠有效的提高土壤的負(fù)載能力和抗變性能。將其應(yīng)用與水利水電工程地基的建設(shè)中，能夠很好的提高地基穩(wěn)定性。

3.6 完善地基施工技術(shù)

水利水電工程地基處理通常較為復(fù)雜，工作量較高，而且對施工技術(shù)有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。因此，為了更好的提升地基的質(zhì)量，就需要對地基的施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。特別是在對預(yù)埋管線的情況下，要及時的避讓地下線，這樣才能使工作變得簡單便捷，從而為土壤的加固處理提供有力的支撐。

3.7 標(biāo)準(zhǔn)化施工

水利水電工程的施工需要注意對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)工作，舉個例子，在進(jìn)行開挖邊坡治理的時候，需要從根本上控制當(dāng)?shù)厮亮魇У那闆r，合理安排施工過程中的環(huán)保工作，對于施工過程中產(chǎn)生的廢水、污水，可采取恰當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行排放，以免帶來環(huán)境污染問題。

4 水利施工中軟土地基處理技術(shù)注意事項

在軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用過程中，為確保技術(shù)應(yīng)用的合理性、可靠性，應(yīng)當(dāng)注意以下幾點內(nèi)容：

(1)重視并做好實地勘察工作，在對軟土地基處理開始之前，應(yīng)當(dāng)先到施工場地進(jìn)行實地勘察，了解各方面實際情況，比如軟土地基土質(zhì)、地形地貌、水文信息等，綜合各方面信息，從多種處理技術(shù)中選擇經(jīng)濟(jì)性佳、技術(shù)可行的處理方案。

(2)加強(qiáng)對地基承載能力分析，軟土地基處理的最終目標(biāo)是提高其承載能力，因此，需要加強(qiáng)對地基承載能力各方面影響因素的分析，比如自身承載力大小、水平剪切力、土壤熱化等，綜合考慮各方面因素，保證地基處理取得良好效果，避免某方面因素考慮不當(dāng)引發(fā)不良后果。

(3)進(jìn)行必要試驗來確定數(shù)據(jù)，不同工程的軟土地基在性質(zhì)上存在一定差異，在對其處理上，不能全面借鑒以往施工經(jīng)驗，需要通過現(xiàn)場試驗，來確定處理施工需要的各項數(shù)據(jù)，比如堆載應(yīng)達(dá)到的荷載值、灌漿漿液的配合比、化學(xué)試劑的合理使用量等等，只有在充分試驗下，才能確保軟土地基處理的合理、可靠，取得預(yù)期的處理效果。

結(jié)束語

總之，在水利地基工程處理技術(shù)中，掌握地基的條件要求，多方面核實實際地質(zhì)情況和周邊環(huán)境，通過經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比選，合理選擇適應(yīng)于所建工程的地基處理方案。在施工過程中，應(yīng)熟練掌握水利工程地基處理各種方法，嚴(yán)格工序管理，加強(qiáng)過程控制，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。把不良地基對建筑物或構(gòu)筑物可能造成危害，消除在工程建設(shè)前期的各項管理工作中。確保把所做的水利工程建設(shè)成“功在當(dāng)代、利在千秋”的惠民工程。

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