于紅霞

【摘要】水利工程形式多樣、地質(zhì)條件復(fù)雜，地基處理一直是行業(yè)內(nèi)的重要技術(shù)課題，不僅因?yàn)榧夹g(shù)難度大，而且對于工程整體造價(jià)控制至關(guān)重要。本文將結(jié)合筆者親身經(jīng)驗(yàn)，淺談水利工程中地基勘察方法，并分析探討對于特殊地基的技術(shù)處理措施。

【關(guān)鍵詞】水利工程；地基處理；技術(shù)措施

水利工程是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施工程，其功能范圍廣泛，包括農(nóng)田、環(huán)境、發(fā)電、防洪水利等民生項(xiàng)目，因此，科學(xué)安全的建設(shè)各項(xiàng)水利工程對于社會經(jīng)濟(jì)意義十分重大。俗話說：“萬丈高樓平地起”，做好地基勘察和技術(shù)處理則是實(shí)現(xiàn)工程目標(biāo)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。地基是指位于建筑物基礎(chǔ)下方，起支承作用的土體或巖體，分為天然地基和人工地基兩類。天然地基是指無須人工處理即可滿足設(shè)計(jì)承載力要求；所以，本文主要分析探討人工地基處理對象—軟弱地基和特殊土地基的勘察處理技術(shù)。

1、地基勘察

為準(zhǔn)確掌握水利工程地質(zhì)情況，為設(shè)計(jì)、施工提供詳實(shí)的基礎(chǔ)資料，確保技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性，必須按照規(guī)范要求實(shí)施勘察作業(yè)。

1.1 勘察分類

根據(jù)所處階段不同，分為：可行性研究勘察（選址勘察）、初步勘查、詳細(xì)勘察和施工勘察。不同類型對應(yīng)不同的階段，不同階段具有不同的目的和任務(wù)。地基的穩(wěn)定性和適宜性一般在可行性和初步勘察階段完成，詳細(xì)勘察階段應(yīng)對場地條件和地基巖土條件進(jìn)行分析和評價(jià)，總述主要工程地質(zhì)特征，結(jié)合建筑物（構(gòu)筑物）的類型、荷載及對變形的要求，對比各巖土層作為基礎(chǔ)持力層的經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理性，選擇持力層，提出一種或幾種基礎(chǔ)處理方案，并對各方案在技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性進(jìn)行比較和論證。

1.2 勘察方法和適用范圍

根據(jù)勘察地基的地質(zhì)條件和探測的深度要求不同，國內(nèi)勘察工作普遍采用掘探法、鉆探法和觸探法。

掘探法是一種常用勘探方法，勘察效果直觀，現(xiàn)場選取有代表性的范圍進(jìn)行挖槽或深井，使特殊地層直接顯露，從而利于技術(shù)人員觀察和試驗(yàn)；優(yōu)點(diǎn)是不必使用特定機(jī)械，但該方法一般只能了解3米內(nèi)的土層情況，并須采用必要的開挖支護(hù)措施。

鉆探法采用地質(zhì)鉆機(jī)在地基內(nèi)鉆進(jìn)形成小直徑深孔，并在鉆孔內(nèi)進(jìn)行原位測試，取出巖芯進(jìn)行分析，直達(dá)預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)深度為止，是目前得到廣泛運(yùn)用的地基勘察手段。

觸探法是在靜壓力作用下普遍采用的一種原位測試手段，通過使用靜力觸探器作為操作工具，過程中將一定規(guī)格的圓錐形探頭勻速的壓入試驗(yàn)土層，同時(shí)利用阻力傳感器測量對應(yīng)的貫入阻力。該方法是適用于軟土、粘性土、粉土，不適用于雜填土、密實(shí)的砂土、碎石土和基巖。

2、地基處理措施

2.1 換填法處理措施

處于持力層的地基范圍內(nèi)存在影響穩(wěn)定性的軟土?xí)r，可采用挖出軟弱土層，換填穩(wěn)定性好的土、石并壓實(shí)到規(guī)定密實(shí)度，這種方法即為換填法。深度在2米以內(nèi)的換填施工，必須分層填筑、壓實(shí)，各填筑層均應(yīng)檢測壓實(shí)度；如遇特殊地基，如淤泥質(zhì)粘土?xí)r，在機(jī)械最大開挖范圍以內(nèi)，仍然采用挖出換填的方法，在不具備開挖條件的深度范圍，可采用拋石擠淤，即先用大塊石填充基底層，再用天然砂礫石填筑其上。在換填同時(shí)，應(yīng)把控好填料粒徑、級配，并做好檢測實(shí)驗(yàn)，減少后期沉降。

2.2 碎石樁處理措施

特殊情況下并不能實(shí)施換填法，比如在處理大范圍不良地質(zhì)、且埋深較大的地基時(shí)，則采用振動(dòng)、沖擊或水沖等方法在軟弱地基中成孔后，再填碎石骨料并振密實(shí)而形成的碎石樁體。碎石樁體與原地基形成了復(fù)合地基，可提高承載力，增強(qiáng)穩(wěn)定性，減小沉降量，達(dá)到改善地基的工程力學(xué)性能。處理后的地基，須經(jīng)復(fù)合地基荷載試驗(yàn)達(dá)標(biāo)后才能施作下步工序。

2.3 旋噴注漿處理措施

旋噴注漿可用于任何軟弱土層，其原理為通過高壓泵將水泥漿由鉆桿噴頭高速噴入土體，借助液體的沖擊力切削土層，為使灌入漿液與土體能充分混合攪拌并凝，這時(shí)緩慢提升以一定速度旋轉(zhuǎn)的鉆桿（鉆桿提升速度控制在15～30cm/min，旋轉(zhuǎn)速度控制在20r/min），最終形成圓柱固結(jié)體（旋噴樁：強(qiáng)度0.5～8.0MPa），使地基得到加固。該措施特點(diǎn)為：設(shè)備簡單，操作便捷，鉆頭直徑小易于成孔，固結(jié)體可以達(dá)到鉆頭直徑的8～10倍，能有效提高地基的抗剪強(qiáng)度；并且噪聲低，振動(dòng)小，對附近建筑物和土層的影響很??；機(jī)械化程度高，可控制加固范圍。

2.4 深層水泥攪拌樁處理措施

在實(shí)踐中，多種軟土地基常常采用深層水泥攪拌樁進(jìn)行處理，比如：加固范圍超過5米深度的自然固結(jié)淤泥質(zhì)土、粉土、粘性土等土層。根據(jù)加固材料的狀態(tài)，一般分為粉體攪拌法（干法）和漿液攪拌法（濕法）兩種施工類型。深層攪拌樁施成樁速度快、效率高，因此主要作為深基坑開挖的圍護(hù)檔墻、防滲帷幕；該措施在控制成本、減小噪音及污染等方面具有較大優(yōu)勢，因此較為常見。

2.5 真空預(yù)壓排水加固處理措施

真空預(yù)壓排水法目的在于排除地下滲水，使土體快速固結(jié)、提高軟土地基承載能力。其原理是通過地表面鋪設(shè)密封薄膜，使地基土體形成一個(gè)封閉的空間，采用專制真空設(shè)備通過砂墊層內(nèi)和土體中形成的垂直排水通道進(jìn)行負(fù)壓排空，從而是地層土顆粒間空間得到調(diào)整，密實(shí)度增加。該措施適用于地下含水量豐富，具備排水條件，能形成超負(fù)壓靜力邊界的軟土地基；且施工機(jī)械簡單，易于操作，適于大規(guī)模地基加固。

2.6 強(qiáng)力夯實(shí)處理措施

強(qiáng)夯法是通過重?fù)粼O(shè)備沖擊地基，從而改變土體顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整，土體在吸收大量沖技能后變得更加密實(shí)。一般操作方法為：懸吊設(shè)備將重錘從高處自由放落，反復(fù)多次夯擊地基，從而大幅提升地基自身強(qiáng)度，并且降低壓縮性、減少后期沉降。通常在大型強(qiáng)夯作業(yè)之前，應(yīng)進(jìn)行場地典型施工試驗(yàn)，以便獲取數(shù)據(jù)，指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工。

總結(jié)：

總之，水利工程應(yīng)對的自然條件、施工環(huán)境等都較復(fù)雜，相同建筑物處于不同的地質(zhì)條件中，其地基處理措施也會發(fā)生變化，這要求工程設(shè)計(jì)、勘察及施工人員要站在工程全局的更高層去思考，才能充分理解各種不良地基條件下承載建筑物基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和適性。從而選擇科學(xué)合理的地基處理方案，努力保證施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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