水利水電工程設(shè)計中地基處理技術(shù)研究

孫菲菲 尹寶田

（遼寧生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院，遼寧 沈陽 110112）

引言

水利工程是關(guān)系著我國水資源利用的重點工程。水利工程的施工，與常規(guī)的建筑建設(shè)存在差別，因此，需要對相關(guān)的技術(shù)進行針對性的研究。如何采取有效的處理技術(shù)，確保地基施工的科學(xué)性與穩(wěn)固性，進而提升整體水利工程施工水平是本文要研究的關(guān)鍵問題。當前我國的地基處理技術(shù)主要有以下幾種。

一、水利工程地基處理的重要性

無論是任何建筑工程項目，其最重要的建設(shè)基礎(chǔ)就是地基，地基建設(shè)的質(zhì)量直接影響著整個建筑工程的質(zhì)量、安全性以及使用壽命。同樣，水利工程也不例外，首先需要水利工程項目的設(shè)計團隊以及施工團隊都要充分重視水利工程項目的地基施工質(zhì)量，然后是就在具體的地基處理中，合理地應(yīng)用地基處理技術(shù)，避免一些不穩(wěn)定因素對地基施工產(chǎn)生影響，保障后續(xù)的水利工程建設(shè)順利進行。因此，在水利工程項目建設(shè)過程中，必須要加強提升地基處理的質(zhì)量，合理應(yīng)用地基處理技術(shù)，同時也要確保地基施工過程中機械設(shè)備的智能化和科學(xué)化，以此提升地基的強度，避免水利工程項目建設(shè)過程中，受到一些不穩(wěn)定性因素的影響，保證水利工程后續(xù)施工的順利開展，從而有效提升水利工程的整體施工質(zhì)量。在水利工程建設(shè)過程中，由于不同的地基施工環(huán)境，所以會面臨著軟土地基處理的問題，這也是水利工程地基施工中常常會遇見的問題。主要是因為軟土地基具有以下幾個方面的特點：第一，軟土地基抗剪切能力弱和流塑性的特點，一旦受到外界環(huán)境的影響，則會發(fā)生變形的情況，從而到地基嚴重沉降，不利于后續(xù)水利工程的正常施工，同時也不利于保證水利工程的建設(shè)質(zhì)量。第二，在不同的施工區(qū)域，地基軟土層所表現(xiàn)的特征也不相同，而且容易受到外界環(huán)境的因素的影響，所以會導(dǎo)致地基沉降不均衡的情況的發(fā)生。第三，軟土層本身具有滲透性較差的特點，以致于構(gòu)筑物被地基中的水所浸濕，進一步破壞構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)。第四，軟土層具有壓縮性較強的特點，所以一旦在較大的負荷力作用下，地基會出現(xiàn)大面積的沉降情況。從軟土地基的特點可以看出，在水利工程建設(shè)過程中，地基處理技術(shù)的重要性，所以要去在具體的地基施工過程中，要綜合考慮施工的實際情況、地質(zhì)條件、周圍環(huán)境因素以及施工結(jié)構(gòu)等，從而選擇合理的地基處理技術(shù)，并不斷提升地基處理的能力，從而有效保障水利工程的施工質(zhì)量。

二、水利工程地基處理的幾種措施

地基處理是水利主體工程施工前的重要環(huán)節(jié)，也是最有價值的核心步驟，在整個水利工程施工過程中起著重要的作用。因此，在進行地基處理前必須做好充分的準備工作，充分進行實地考察，掌握地質(zhì)特性，采用有效的、科學(xué)的措施進行地基處理。

（一）松木樁地基處理

松木樁是指用松木制作的木樁，主要適用于軟地基、河堤等地基處理。其原理：1.支撐作用，將松木樁打入地基之后，松木樁取代同體積的低強度、低模量的土體，在受到外力荷載作用時，地基應(yīng)力進行重新分配，大部分荷載由松木樁承擔，減低對周圍土體的應(yīng)力，由于松木樁的強度和抗變形能力大于土體，故而形成復(fù)合地基承載力、強度等指標強于原土體，地基承載力的提高直接導(dǎo)致減少不均勻沉降，保證建筑物的穩(wěn)定和安全。2.擠密作用：松木樁是捶打進入土體的，在捶打時，樁進入土體并占用一部分土體的體積，致使樁周圍的土體被強制側(cè)向擠壓，起到擠密的效果，造成樁與樁之間范圍內(nèi)的土層密實度提高，從而提高樁與樁之間土層的承載力，降低土層壓縮。

（二）水泥攪拌樁地基處理

水泥攪拌樁也是軟土地基處理的一種有效形式之一。從20 世紀70 年代開始，采用水泥攪拌樁加固軟土地基逐漸進入水利工程施工的面前，至今已有40 多年的歷史。它是將水泥作為一種固化劑，用特制的、能鉆入土層深處的深層攪拌機，利用攪拌機攪拌頭將水泥漿或者水泥粉注入土體，攪拌均勻，使噴出的水泥等固化劑與土體進行充分混合發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，使土體固結(jié)，形成具有整體性、穩(wěn)定性和一定強度的水泥土樁，使軟土硬結(jié)從而提高地基強度。

（三）水泥粉煤灰碎石樁地基處理

水泥粉煤灰碎石樁是近年來新開發(fā)的一種地基處理技術(shù)，樁體主要由水泥、粉煤灰和碎石組成，在地基處理時，通過振動打樁機成孔，將配好的混合料（碎石、砂、粉煤灰及水泥）加水拌和制成可變強度的樁，并且可以通過調(diào)整水泥占混合料的配比增加樁的強度等級，以滿足建筑物承載力要求，由于這種地基處理措施吸取了振沖碎石樁和水泥攪拌樁的優(yōu)點，適用范圍十分廣泛，一般砂土、粉土及淤泥質(zhì)土等地質(zhì)情況土層均能使用該措施。

（四）高效排水固結(jié)法和化學(xué)固結(jié)法

由于建設(shè)環(huán)境的特殊性，水利地基的建設(shè)無可避免地會受到水的影響，比如，出現(xiàn)地基的水侵蝕和水破壞情況，因此，就需要工程建設(shè)人員重視防水排水工作，及時將多余水分排出施工現(xiàn)場，從而確保施工環(huán)境的安全，為施工程序的推進創(chuàng)設(shè)良好基礎(chǔ)。排水固結(jié)法的使用，就是為了達成排水效果的目的而進行的操作。在實際運用時，需要工作人員根據(jù)工程位置的地基含水量，有針對性設(shè)計相應(yīng)的處理方案，使用有效的技術(shù)和操作達成排水的目的?；瘜W(xué)固結(jié)法，顧名思義是采用化學(xué)方法對地基進行固結(jié)的方法，它一般適用于地基情況復(fù)雜的區(qū)域，因此，在水利工程中的應(yīng)用頻率不高。這種方法主要處理傳統(tǒng)固結(jié)操作無法實現(xiàn)良好效果的特殊軟黏土區(qū)域，通過高分子材料填充、硅化加固、灌漿等操作，利用化學(xué)的原理，實現(xiàn)地基的有效固結(jié)。

結(jié)語

綜上所述，隨著社會的快速發(fā)展，我國水利工程的建設(shè)質(zhì)量要求也進一步提高，尤其是地基處理能力，其技術(shù)水平的高低直接影響著整個水利工程質(zhì)量的高低。因此，在水利工程建設(shè)過程中，要重點考慮地基處理技術(shù)的應(yīng)用，要加強科技技術(shù)應(yīng)用的能力，優(yōu)化和創(chuàng)新地基處理技術(shù)，不斷提升地基處理水平，從而保障整體的水利工程建設(shè)質(zhì)量。