黃 淳

中國(guó)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(guó)水利水電第十二工程局有限公司

水利水電工程作為社會(huì)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(huì)各界人士的高度重視。因此，我國(guó)相關(guān)部門(mén)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(duì)于整體的水利施工建設(shè)來(lái)講，只有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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(duì)也要注重不同的工程建設(shè)環(huán)節(jié)的需求，針對(duì)施工條件及時(shí)對(duì)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(lái)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(gè)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(gè)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(shí)也對(duì)地基處理技術(shù)也提出了越來(lái)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(jiàn)地基類(lèi)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(diǎn)。這種土層的危害是其一旦遇到較大的壓力，就會(huì)引起整個(gè)土壤的波動(dòng)，從而引起整個(gè)水利水電工程地基的變形，最終導(dǎo)致整個(gè)水利水電項(xiàng)目質(zhì)量受到嚴(yán)重的破壞，主要包含的土質(zhì)類(lèi)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(jiàn)，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(jiàn)的不好處理地基類(lèi)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(guó)出現(xiàn)孔隙水壓力上升的問(wèn)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(wèn)題，在水利水電項(xiàng)目的施工中，一旦遇到了這種地基，很可能造成整個(gè)水利水電施工的失敗，可液化的土層會(huì)個(gè)地基上層的建筑造成嚴(yán)重的影響，嚴(yán)重者會(huì)造成整體建筑的崩塌問(wèn)題，所以施工中一定要進(jìn)行重點(diǎn)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(lèi)，按照名稱來(lái)看，就是經(jīng)過(guò)低溫形成的凍土層，這種土質(zhì)多分布與我國(guó)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(shí)候，雖然看上去其較為結(jié)實(shí)，承載能力較強(qiáng)，但是其存在一定的流動(dòng)性，多年性凍土使用后，一旦出現(xiàn)流動(dòng)，很可能導(dǎo)致整個(gè)凍土地基出現(xiàn)崩潰問(wèn)題，所以要對(duì)于其長(zhǎng)期的承載力進(jìn)行仔細(xì)確認(rèn)。

1.4 巖溶

巖溶雖然我們?cè)诋?dāng)前水利水電工程建設(shè)中見(jiàn)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?cè)诤恿髁饔蜻M(jìn)行水利水電工程設(shè)計(jì)中最常見(jiàn)的一種地基，其主要是因?yàn)楹恿鞯臎_擊使得各種碎石、砂石或者是泥石等長(zhǎng)時(shí)間的堆積，進(jìn)而造成該地域堆積厚度過(guò)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(shí)。在進(jìn)行施工時(shí)，可應(yīng)用碎石、水利碎渣等材料實(shí)施墊層換填；對(duì)軟土地基應(yīng)用砂石實(shí)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(duì)碾壓密實(shí)度、厚度進(jìn)行把握；換填墊層法具有工期短、造價(jià)低廉以及操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在堤防施工過(guò)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(shí)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(shí)施中，軟土地基的排水方法包括：水管排水、砂井排水，對(duì)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(duì)該技術(shù)存在一定誤區(qū)，人為排水會(huì)降低地基質(zhì)量，實(shí)際工程中，借助專(zhuān)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(shí)就要采用化學(xué)固結(jié)法?；瘜W(xué)固結(jié)法在運(yùn)用時(shí)，需要對(duì)所用水泥配比嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)，控制水泥與土層發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，保障此項(xiàng)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(lèi)會(huì)凝固的化學(xué)材料填充地基，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(gè)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)，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(huì)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(duì)地基施加過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(chǎng)的實(shí)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(duì)軟土地基進(jìn)行夯實(shí)處理。由于軟土地基含水量高，土壤顆粒間隙大，通過(guò)夯實(shí)法的技術(shù)應(yīng)用，通過(guò)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(shí)法具有成本低、效果佳、工具簡(jiǎn)單、施工難度小等特點(diǎn)，適合于大部分土質(zhì)，特別是對(duì)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(shí)法也存在施工進(jìn)度較慢、周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)，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(huì)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(huì)產(chǎn)生一種很強(qiáng)的摩擦力，而這種摩擦力就會(huì)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(huì)大大的提高，而且變形的幾率也會(huì)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?lái)進(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(chǎng)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(duì)施工場(chǎng)所進(jìn)行認(rèn)真、全面的勘察，充分了解施工場(chǎng)所的地質(zhì)情況，并制定符合工程要求和實(shí)際情況的施工設(shè)計(jì)圖，針對(duì)勘察中發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)問(wèn)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(duì)施工前準(zhǔn)備工作的重視，根據(jù)施工方案，對(duì)施工場(chǎng)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(diǎn)、定位樁等測(cè)量放線環(huán)節(jié)，在保證其符合設(shè)計(jì)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(shí)處理并再次復(fù)測(cè)。

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(duì)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(duì)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(duì)于開(kāi)挖施工，要在施工方案設(shè)計(jì)和審核中充分考慮地下預(yù)埋管線的狀況，盡量避開(kāi)地下預(yù)埋管線，并將其體現(xiàn)在施工方案上，為施工隊(duì)伍的土壤處理施工提供方便。

3.4 充分運(yùn)用新材料

隨著信息時(shí)代來(lái)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(duì)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(wú)明顯進(jìn)步。基于此，筆者認(rèn)為在水利水電地基的構(gòu)建過(guò)程中，應(yīng)該講新材料逐漸推廣應(yīng)用其中，只有跟隨社會(huì)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(diǎn)，無(wú)論是在傳統(tǒng)材料以及新材料的下使用上，都要針對(duì)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(jiàn)的處理技術(shù)。該技術(shù)主要是通過(guò)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(lái)對(duì)土壤的整體性能進(jìn)行改善。通過(guò)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(duì)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(duì)地基的施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。特別是在對(duì)預(yù)埋管線的情況下，要及時(shí)的避讓地下線，這樣才能使工作變得簡(jiǎn)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(duì)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)工作，舉個(gè)例子，在進(jìn)行開(kāi)挖邊坡治理的時(shí)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(guò)程中的環(huán)保工作，對(duì)于施工過(guò)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(lái)環(huán)境污染問(wèn)題。

4 水利施工中軟土地基處理技術(shù)注意事項(xiàng)

在軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用過(guò)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(diǎn)內(nèi)容：

(1)重視并做好實(shí)地勘察工作，在對(duì)軟土地基處理開(kāi)始之前，應(yīng)當(dāng)先到施工場(chǎng)地進(jìn)行實(shí)地勘察，了解各方面實(shí)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(duì)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(duì)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(yàn)來(lái)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(duì)其處理上，不能全面借鑒以往施工經(jīng)驗(yàn)，需要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，來(lái)確定處理施工需要的各項(xiàng)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(yàn)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(yǔ)

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(shí)實(shí)際地質(zhì)情況和周邊環(huán)境，通過(guò)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(guò)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(guò)程控制，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。把不良地基對(duì)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(xiàng)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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[2]栗慶峰.水利水電地基施工管理與技術(shù)的探討[J].黑龍江科技信息，2015，(13)：253-253.

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