宋 宇

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，山西 太原 030024）

在水利水電建筑工程中，地基的設(shè)計(jì)施工質(zhì)量，影響著水利工程的整體安全，水利水電建筑通常都是巨型建筑群，如果地基設(shè)計(jì)施工存在失誤，將導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至人員傷亡。因此，只有充分做好地基的設(shè)計(jì)施工，才能為工程建筑提供安全保障，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。

1 地基穩(wěn)定性分析

1.1 地基建設(shè)隱患

地基塌方是任何施工單位都不能忽視的工程安全問題，施工中一旦出現(xiàn)塌方，將會(huì)對(duì)地基周圍土體產(chǎn)生影響，進(jìn)而對(duì)地基的承載能力產(chǎn)生巨大的負(fù)面作用，不僅對(duì)自身工程建設(shè)產(chǎn)生安全隱患，甚至還會(huì)對(duì)周圍建筑產(chǎn)生巨大的安全威脅，嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)安全事故，造成人員傷亡。當(dāng)?shù)鼗脑O(shè)計(jì)施工穿過不同土層時(shí)，由于各土層之間存在著特性差異，若采取的支護(hù)方法不得當(dāng)，也會(huì)引發(fā)土體塌方。

1.2 地基保護(hù)措施不足

地基設(shè)計(jì)施工中另一個(gè)重要問題，是施工單位對(duì)地基提供的安全保護(hù)措施不夠，這在南方地區(qū)尤為突出。受氣候因素影響，我國(guó)長(zhǎng)江以南地區(qū)的年降水量要比北方大很多，有引發(fā)工程地基周圍土體松弛的隱患，施工單位若不能為地基提供及時(shí)、足夠的保護(hù)措施，極易誘發(fā)塌方等系列施工問題，由此導(dǎo)致工期延誤，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

2 水利水電工程地基施工要求

2.1 施工前技術(shù)要求

水利工程地基設(shè)計(jì)施工前，必須對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)地勘，充分掌握工作現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)狀況，根據(jù)勘探數(shù)據(jù)，制定科學(xué)合理的施工方案。施工方案設(shè)計(jì)階段，要充分考慮一切不穩(wěn)定因素，如山區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、地形、地貌等。施工過程中要妥善處理阻礙施工的道路、管道等，原則上要盡量避開，無(wú)法避開時(shí)要給予合適的補(bǔ)償。

2.2 施工過程要求

施工過程中，很可能出現(xiàn)滑坡、塌方等突發(fā)狀況，因此要提前制定應(yīng)急方案。在施工過程中如果遇見道路阻礙施工，要根據(jù)實(shí)際狀況對(duì)道路進(jìn)行加固或者加寬，盡量將因施工對(duì)道路交通的影響降到最低。另外，在施工過程中要頻繁的對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量收集，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，查看是否符合預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，一旦出現(xiàn)誤差，要在最短的時(shí)間內(nèi)解決。

3 地基加固處理技術(shù)

3.1 地質(zhì)條件較差地基的處理

3.1.1 透水層防滲技術(shù)

透水層是指土體疏松、基巖破碎的地質(zhì)結(jié)構(gòu)層，滲透性較強(qiáng)。水利水電建筑工程中，透水層的質(zhì)量控制，對(duì)整體工程質(zhì)量影響較大。黃土層，受其自身較強(qiáng)的親水性和較大的重應(yīng)力影響，會(huì)大量吸收水分，嚴(yán)重降低土體承載力，極易誘發(fā)安全事故。

最常用的透水層處理手段，是將水玻璃加載高壓后，對(duì)混凝土進(jìn)行高壓滲透噴射，利用水泥中的硅酸二鈣和硅酸三鈣水化反應(yīng)生成的氫氧化鈣，與水玻璃發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成大量的水化硅酸鈣膠體，并混同水泥漿填充地基孔隙，形成相互咬合的穩(wěn)定凝固體，水工建筑就是利用這種混凝土水泥墻進(jìn)行防滲工作的。

3.1.2 土層板塊移動(dòng)的預(yù)防

雜填土的土層，土質(zhì)粘性較弱，大陸板塊運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)此類土層產(chǎn)生影響，導(dǎo)致地基失穩(wěn)或者下沉。由于土質(zhì)壓縮層的縫隙變大，將會(huì)導(dǎo)致建筑抗彎強(qiáng)度減弱，進(jìn)而影響工程整體安全。根據(jù)土層板塊移動(dòng)的特點(diǎn)，為防止地基繼續(xù)向周圍移動(dòng)，對(duì)更廣范圍產(chǎn)生影響，可用混凝土對(duì)四周墻體進(jìn)行密封，在此基礎(chǔ)上用灰土擠密法密實(shí)地基，增強(qiáng)承載能力。

3.2 軟地基的處理方法

3.2.1 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法的工作原理，是利用地基的荷載作用，通過預(yù)先埋設(shè)在地基中的豎向排水裝置，將土體當(dāng)中擠壓出的水分慢慢排出去，使地基發(fā)生形變，強(qiáng)度逐漸增加。根據(jù)具體施工方式的不同，分為堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法、降水預(yù)壓法和電滲排水法等四種。在具體的建筑施工過程中，要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況采用合適的排水方法。排水固結(jié)法通常應(yīng)用在解決地基沉降和穩(wěn)定方面，非常適用于滲透性較強(qiáng)的軟弱土層的地基固結(jié)工程，要慎重區(qū)分滲透性非常差的泥炭土。

3.2.2 換土法

換土法是將天然地基中的一部分土體挖掘去，將挖掘后留下的基坑換以砂石、爐渣等其它建材進(jìn)行回填，并且分層進(jìn)行夯實(shí)。這是一種非常傳統(tǒng)的淺層地基處理的方法，通常將置換后的土層稱之為墊層。墊層按照不同的作用可采用砂、碎石、石屑、爐渣等不同材料，其中采用砂、粗砂或者碎石當(dāng)作填充材料的墊層，泥土含量通常低于3%，施工過程中能夠采用振動(dòng)或者碾壓等方法使之密實(shí)，而且工程質(zhì)量也通常采用干容重測(cè)定法進(jìn)行審查。

3.2.3 振沖法

振沖法原理，是利用振沖器產(chǎn)生的左右振動(dòng)力，使周邊飽和砂土液化，降低土體孔隙比，振擠填料與土體擠壓密實(shí)形成復(fù)合地基，增加土體的密實(shí)度，經(jīng)過人工振動(dòng)液化的砂土，形成良好排水通道，促使振動(dòng)產(chǎn)生的孔隙水壓力消散。

施工方法，振沖器在吊裝就位后，啟動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)偏心塊產(chǎn)生高頻振動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)高壓射水泵，在高頻振動(dòng)和高壓水流的聯(lián)合作用下，下沉到預(yù)定樁基底部；然后利用高壓水流進(jìn)行清孔，用樁孔中循環(huán)水帶出孔中較稠泥漿；清孔后，一邊向孔中逐段填入碎石，一邊噴水振動(dòng)，使填料振搗密實(shí)；填料振密后，逐段提升振沖器，直至地面；最終，在地基中形成一根較大直徑的密實(shí)的碎石樁體。從而提高地基承載能力、減少沉降、增加地基穩(wěn)定性、提高地基抗地震液化能力。

3.2.4 硅化加固法分析

硅化加固法是將硅酸鈉溶液和氯化鈣溶液混合攪拌在土層中，兩種溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，在土層內(nèi)部產(chǎn)生膠凝物質(zhì)，從而使得土質(zhì)變得更加牢固，以增強(qiáng)地基承載能力，提升水利水電建筑物的安全性和穩(wěn)定性。

上所述各種地基處理方法，要充分結(jié)合工作區(qū)域的地質(zhì)條件，選擇適當(dāng)?shù)奶幚砑夹g(shù)，才能取得最好效果。

4 結(jié)語(yǔ)

水利水電建筑施工技術(shù)、地基加固技術(shù)的研究，水利水電工程項(xiàng)目全過程的控制和管理，直接關(guān)系到水利水電工程建設(shè)的順利開展，影響工程施工單位的可持續(xù)發(fā)展，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義。