郭虎

（安徽瑞豐水利建筑有限公司 安徽蚌埠 233000）

水利工程施工中地基處理技術(shù)探討

郭虎

（安徽瑞豐水利建筑有限公司 安徽蚌埠 233000）

為了提升對(duì)水資源的利用效率，我國(guó)越來越重視水利工程的建設(shè)，而地基是整個(gè)工程的基礎(chǔ)，會(huì)對(duì)工程整體質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。由于地質(zhì)環(huán)境比較特殊，軟土地基是施工中經(jīng)常會(huì)遇到的問題，如何提升軟土地基的強(qiáng)度是水利工程施工技術(shù)人員需要長(zhǎng)期思考的問題。本文對(duì)水利工程地基進(jìn)行概述，并分析了水利工程施工中地基處理關(guān)鍵技術(shù)。

水利工程；施工；地基處理技術(shù)

前言

與普通工程不同的是，水利工程的建設(shè)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，尤其是地質(zhì)環(huán)境會(huì)對(duì)工程進(jìn)度和質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。如果遇到不良地基，其可能無法承載上部建筑重量，留下嚴(yán)重的安全隱患，因此研究地基處理技術(shù)對(duì)于提升水利工程質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)水利事業(yè)的健康發(fā)展具有重要意義。

1 水利工程地基概述

水利工程施工具有以下特點(diǎn)：①地基環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，由于地基在施工過程中會(huì)承受巨大壓力，因此原有結(jié)構(gòu)可能會(huì)被破壞，最初看似堅(jiān)固的固體土體有可能在壓力作用下變成流動(dòng)土地，承載能力明顯下降，上方建筑物的穩(wěn)定性得不到保證；②水利工程中的地基滲水能力差，很多軟土地基甚至基本不具備滲水能力，因此排水往往需要很長(zhǎng)時(shí)間，建筑設(shè)施很有可能在排水期間發(fā)生沉降；③水利工程地基具有壓縮性，遇到較大壓力以后就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重變形，導(dǎo)致沉降問題的發(fā)生。

不良地基是水利工程經(jīng)常會(huì)遇到的問題，也是影響工程質(zhì)量的主要問題，總結(jié)來說不良地基會(huì)對(duì)水利工程產(chǎn)生以下影響：①如果地質(zhì)條件不好，結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度不高，地基的很多重要指標(biāo)很可能都無法滿足水利工程需要，包括抗滑能力、抗剪能力等，工程的穩(wěn)定性得不到保證；②軟土地基是水利工程中經(jīng)常會(huì)遇到的問題，由于地基中的含水量過高，地基密度不夠，強(qiáng)度不能滿足實(shí)際需要，在壓力作用下建筑物發(fā)生沉降，產(chǎn)生嚴(yán)重變形，嚴(yán)重者整個(gè)工程都無法繼續(xù)運(yùn)行使用；③即使地基強(qiáng)度較好，底部是砂礫層或者是構(gòu)造碎帶等，也有可能會(huì)由于水力坡降過大，導(dǎo)致建筑發(fā)生沉降[1]。

2 水利工程中地基處理關(guān)鍵技術(shù)

2.1 平面地基及斜面地基的處理

2.1.1 地基處理技術(shù)

對(duì)于平面地基來說，主要采用水漫灌的方法進(jìn)行處理，其原理是使土體顆粒間飽和充水，在飽和水的作用下，顆粒間的毛細(xì)

力就會(huì)大大降低甚至消失，地基因此發(fā)生自由沉降，實(shí)現(xiàn)顆粒配級(jí)重組目標(biāo)，自由沉降后地基的強(qiáng)度和抗滑能力就可以滿足實(shí)際需要。水漫灌所持續(xù)的時(shí)間應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來確定，主要是看地基土體屬于哪種類別，如果地基土體為粘粉粒，則需要持續(xù)2～3d，如果地基土體為砂礫卵石，則需要持續(xù)1d左右，同時(shí)砂粒和礫石下沉流失以后，需要在地基表層及時(shí)作出補(bǔ)充，這樣能夠有效防止上層地基粗化[2]。

對(duì)如果為斜面地基，則不適宜使用水漫灌方法，特殊的地質(zhì)條件使水分分布不均勻，水體顆粒間的水很難飽和，為了解決這一問題，可以在斜面等高程開挖滲水溝，將水灌在水溝中，這樣地基中土體顆粒間的水分就會(huì)最大限度的接近飽和。值得注意的是，如果滲水?dāng)嗝孢^大，就會(huì)對(duì)斜面地基產(chǎn)生較大擾動(dòng)，破壞其穩(wěn)定性，因此在建設(shè)滲水溝時(shí)，要盡量減小斷面尺寸，深度和寬度最好控制在10～15cm之間。為了達(dá)到預(yù)期水利夯實(shí)效果，可以適當(dāng)調(diào)整滲水溝間距，調(diào)整幅度可以根據(jù)土體類別以及坡比系數(shù)來確定，滲水時(shí)間同樣需要考慮土體屬于哪種類別，另外還要考慮到處理厚度。

2.1.2 工程實(shí)例分析

某水利改造工程中，需要將溢流壩改建為梯級(jí)潰壩，為了實(shí)現(xiàn)改建目標(biāo)，施工人員在原有的溢流面上建設(shè)厚漿砌石，厚度為50cm，同時(shí)在下游建設(shè)了重力式漿砌石深齒墻，深度為6.3m左右，將潰壩段設(shè)置在交通墻上，潰壩段間距離兩孔，使用導(dǎo)流墻將潰壩段隔開。以上工作做好以后，準(zhǔn)備在漿砌石深齒墻與下游新建設(shè)的深齒墻之間回填砂礫料，即將施工的過程中發(fā)現(xiàn)砂礫料根本無法運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，回填工作無法進(jìn)行，夯實(shí)工作就更無從談起，回填作業(yè)區(qū)的局部剖面如圖1所示。

圖1 回填作業(yè)區(qū)局部剖面圖

施工技術(shù)人員研究以后發(fā)現(xiàn)，即使用人工將砂礫料運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，由于夯實(shí)機(jī)械無法使用，如果不進(jìn)行夯實(shí)操作，砂礫料一定會(huì)隨著時(shí)間的推移發(fā)生沉降，頂部漿砌石也會(huì)被破壞，一段時(shí)間后改建后的工程將無法繼續(xù)使用。經(jīng)過商議以后放棄這種砂礫回填施工操作，改為使用進(jìn)棧法回填，即將所有砂礫料一次性回填，然后不使用專用機(jī)械進(jìn)行專門回填，而是采用水力夯實(shí)方法。具體做法如下：回填工作完成以后，將回填區(qū)域進(jìn)行分區(qū)段，然后按照區(qū)段進(jìn)行漫灌。由于在灌水過程中表層細(xì)砂礫會(huì)移動(dòng)到深層縫隙中，表層砂礫會(huì)因此出現(xiàn)粗化現(xiàn)象，為了解決這一問題，施工人員需要在漫灌過程中向表層拋投砂粒，及時(shí)補(bǔ)充流失的砂子和礫石，避免基層表面的粗化。等到表面積水不再發(fā)生沉降，且表層砂子不再發(fā)生移動(dòng)時(shí)，就可以停止操作。該改建工程投入使用以后，沒有發(fā)生地基沉降現(xiàn)象，工程運(yùn)行狀況良好，證明漫灌法，即水力夯實(shí)辦法值得推廣應(yīng)用。

2.2 水泥攪拌樁技術(shù)

2.2.1 技術(shù)簡(jiǎn)介

前面分析過軟土地基是導(dǎo)致水利工程質(zhì)量問題的重要原因，因此如何采用科學(xué)的方法處理軟土地基是施工人員必須要思考的問題，實(shí)踐證明水泥攪拌樁技術(shù)就是一種比較奏效的技術(shù)。就是指用水泥當(dāng)做固化劑的樁體，然后將其與軟土地基進(jìn)行強(qiáng)制拌合，這一過程需要使用專用的攪拌機(jī)械。經(jīng)過攪拌以后，軟質(zhì)土層發(fā)生硬化，整體復(fù)合強(qiáng)度明顯提升，滿足水利工程的需要。該項(xiàng)技術(shù)由于對(duì)設(shè)備的要求不高，施工時(shí)間不受限制，施工成本低，因此被廣泛應(yīng)用于水利工程中軟土地基的處理。工藝流程如下：第一步要做好場(chǎng)地準(zhǔn)備工作，樁機(jī)就位以后開始制備水泥漿；第二步是首次預(yù)攪下沉；第三步是提升噴漿攪拌；第四步是二次攪拌噴漿下沉；第五步是二次提升噴漿攪拌，第六步是成樁，具體工藝流程如圖2所示[3]。

圖2 攪拌樁施工工藝流程圖

2.2.2 攪拌樁施工流程及注意事項(xiàng)

①試樁試驗(yàn)，通過該項(xiàng)工作獲得關(guān)鍵施工數(shù)據(jù)，一方面是要明確攪拌速度，另一方面是要明確鉆孔的相關(guān)參數(shù)；②要對(duì)樁長(zhǎng)進(jìn)行控制，需要使用電子設(shè)備對(duì)樁長(zhǎng)進(jìn)行記錄，樁基與電子自動(dòng)記錄儀要一一對(duì)應(yīng)，鉆樁過程需要對(duì)樁長(zhǎng)進(jìn)行跟蹤記錄，保證其與設(shè)計(jì)方案相符；③要對(duì)制漿質(zhì)量進(jìn)行控制，需要施工人員按照要求嚴(yán)格控制水灰比，且攪拌過程中不能間斷，防止出現(xiàn)水灰離析問題。經(jīng)過嚴(yán)格刷選以后才能將漿液倒進(jìn)集料中，避免漿液凝結(jié)；④對(duì)泵送漿液質(zhì)量進(jìn)行控制，管道要保證通暢濕潤(rùn)，防止管道阻塞影響施工，同時(shí)要求輸送泵有較強(qiáng)穩(wěn)壓能力，因?yàn)橐坏┹斔烷g斷，施工就會(huì)受到影響；⑤單樁水泥用量的控制，按照規(guī)定水灰比制作漿液以后，正式使用之前需要對(duì)漿液粘稠度進(jìn)行反復(fù)檢查，同時(shí)要根據(jù)成樁試驗(yàn)結(jié)果嚴(yán)控控制攪拌速度和鉆孔速度。這樣不僅可以保證達(dá)到施工質(zhì)量要求，同時(shí)能有效控制單樁的水泥用量，避免浪費(fèi)。為了有效控制單樁水泥用量，還需要合理控制樁基，要對(duì)樁身的豎直度進(jìn)行調(diào)整，攪拌軸要做到垂直。攪拌鉆機(jī)啟動(dòng)后鉆頭向下鉆進(jìn)，此時(shí)開啟壓力泵，在鉆進(jìn)的同時(shí)噴漿，之后重復(fù)此動(dòng)作，直到成樁。

3 總結(jié)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)水利工程的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)生活產(chǎn)生了積極影響。水利工程中有一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是地基施工，施工水平會(huì)對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。本文簡(jiǎn)要分析了漫灌技術(shù)及工程實(shí)例，并簡(jiǎn)述了水泥攪拌樁技術(shù)及其應(yīng)用，旨在提升地基施工質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)水利事業(yè)的健康發(fā)展。

[1]李大爭(zhēng).水利工程軟土地基處理中水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用探析[J].科技展望，2015，10（12）11：31.

[2]陳化軍.芻議如何做好水利工程施工中的地基處理[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，11（13）20：214.

[3]張連忠.西北地區(qū)房屋建筑施工中的地基處理技術(shù)探討[J].山東社會(huì)科學(xué)，2014，14（16）S1：132～134.

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