周昊
中國葛洲壩集團(tuán)第一工程有限公司 湖北宜昌 443000
水利工程本身職能較為豐富,可以涵養(yǎng)水源、防洪防澇,實(shí)現(xiàn)資源的有效利用,大型水利工程更是能夠合理分配、利用水資源,較好解決我國部分地區(qū)水源短缺問題,對(duì)于加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)、保證人們生命財(cái)產(chǎn)安全、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展等,都有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此,聯(lián)系實(shí)際分析水利工程中地基處理技術(shù)是十分必要的。
在科技與經(jīng)濟(jì)水平不斷提升的時(shí)代背景下,我國在水利工程建設(shè)方面也取得了突破性進(jìn)展,水利工程項(xiàng)目數(shù)量不斷增加,為社會(huì)生產(chǎn)力的整體性提升創(chuàng)造了有力條件。然而,在選址的過程中,卻往往需要面對(duì)各種地形,復(fù)雜的地質(zhì)情況,為水利工程建設(shè)帶來較大困難[1]。地基作為水利工程建設(shè)的基礎(chǔ)部分,為了較好的滿足水利工程建設(shè)額要求,就必須要具備3 個(gè)主要特點(diǎn):①通常情況下,我國水利工程建設(shè)離不開豐富的水資源,在選擇地基的過程中,通常是會(huì)選擇在以期河流、護(hù)坡附近,這些地基具有土層軟、壓縮性高、強(qiáng)度低等特點(diǎn),無法達(dá)到建筑物地基承載要求,必須要經(jīng)過處理;②由于水利工程是在一些復(fù)雜條件下進(jìn)行施工,而地基的壓縮性又較強(qiáng),為保證水利工程質(zhì)量,地基本身還需要具備較強(qiáng)的抗壓能力,能夠適應(yīng)復(fù)雜地形變化所帶來的一切壓力;③若是地基建設(shè)處于松散的砂石層、構(gòu)造碎帶等位置,可能會(huì)發(fā)生較為嚴(yán)重的滲透現(xiàn)象,要求水利工程地基具有較好的抗?jié)B透性。
基于上述分析,近幾年,我國在水利工程建設(shè)方面的投入有所增加,建設(shè)質(zhì)量明顯提升,地基作為水利工程的基礎(chǔ)施工部分,必須要保證地基處理技術(shù)應(yīng)用的有效性,提高水利工程建設(shè)質(zhì)量[2]?,F(xiàn)階段經(jīng)常使用的樁基模式有打入樁、灌注樁、旋噴樁以及深層攪拌樁。
這種方法是為了使地基整體更為緊密、平整,降低地基的可壓縮性,是提高地基穩(wěn)定性、抗壓能力的有效手段。在實(shí)際操作中,會(huì)采用分層夯實(shí)的方式,施工人員需要確保證每一層夯實(shí)都兼顧穩(wěn)定,在夯實(shí)結(jié)束以后,要將整個(gè)坑填平,回填土應(yīng)該選擇土質(zhì)較為松軟的材料,進(jìn)行低強(qiáng)度夯實(shí)[3]。需要注意的是,施工單位必須要根據(jù)水利工程選址地基的特點(diǎn),科學(xué)選擇強(qiáng)夯技術(shù),保證技術(shù)作用能充分發(fā)揮。比如,黃土、砂土土體都可以利用強(qiáng)夯技術(shù)來提高地基的承載力,保證地基施工質(zhì)量。
在實(shí)際操作中,是由水泥、煤炭粉、碎石等成分混合而成,有著較為突出的優(yōu)勢(shì),具有較大的強(qiáng)度,且粘性較好,可以保證結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)可靠。一般情況下,水利工程中是用這些材料以及褥墊層和樁間組合而建造的復(fù)合型的地基結(jié)構(gòu),地基上面的結(jié)構(gòu)由于巨大的載重而給了地基很大的壓力,能有效避免出現(xiàn)地基形變的情況,而這也正是水泥粉煤灰碎石樁技術(shù)最為突出的一個(gè)特點(diǎn)[4]。
由于我國地大物博,地理?xiàng)l件十分復(fù)雜,存在一部分特殊地基,無法通過排水固結(jié)法、強(qiáng)夯法等來進(jìn)行處理,這時(shí)就需要使用化學(xué)固接法來進(jìn)行全面處理,保證地基強(qiáng)度、穩(wěn)定性能夠達(dá)到指定要求。比如,在針對(duì)特殊軟土地基進(jìn)行處理時(shí),會(huì)應(yīng)用到化學(xué)固結(jié)法,可將利用高分子合成材料進(jìn)行填充,或者是采用灌漿方法,來改變地基的強(qiáng)度,使地基能夠更好的滿足水利工程建設(shè)需求。灌漿主要是充分利用了電化學(xué)、氣壓原理,在原有填充材料中增加石灰石一類的物質(zhì),保證加固效果。除此之外,硅化固結(jié)也可以被應(yīng)用于地基填充中,主要是利用率氯化鈣與硅酸鈉融合在一起產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng),來達(dá)到地基固結(jié)的目的,提升特殊地基的穩(wěn)定性與可靠性。
排水固結(jié)主要是針對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的一種技術(shù)手段,具體又可以分為水管排水、砂井排水形式,將軟土地基中的多余水分排出,增強(qiáng)軟土地基穩(wěn)固性。需要注意的是,是將多余或者富余的水分排出,而不是將所有水分排出,維持土層中規(guī)定的含水量對(duì)于后續(xù)的固結(jié)處理有較大的積極作用,有助于增強(qiáng)地基的強(qiáng)度和抗壓性,維護(hù)地基的安全與穩(wěn)固。這也就要求施工單位必須要事先充分了解地基中的含水量,而后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求,選擇砂井排水、水管排水方式,保證排水有效性。
換填法是水利工程建設(shè)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的一種地基處理方法,尤其是軟土地基,這種方法操作簡(jiǎn)單,原理也十分簡(jiǎn)單,只需要將施工區(qū)域內(nèi)的軟土替換成符合水利工程建設(shè)要求的土質(zhì)即可,從根本上解決土質(zhì)無法達(dá)到建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與要求的這一問題。首先,彈弓單位需要利用大型挖掘機(jī),將施工范圍內(nèi)所有的軟土挖出,然后選擇合適的土質(zhì)填入坑中,然后對(duì)新?lián)Q的土質(zhì)進(jìn)行分層壓實(shí)、填料,經(jīng)過嚴(yán)格檢測(cè)并確定達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以后,再進(jìn)入到接下來的施工階段。通常情況下,使用的換填材料有粗砂、碎石等,可根據(jù)區(qū)域情況與建設(shè)需求,進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,保證換填土質(zhì)強(qiáng)度、抗壓能力達(dá)到制定要求。
在水利工程的地基處理中,基本方法為開挖、灌漿、防滲墻等,其中開挖主要是將不符合設(shè)計(jì)的覆蓋層以及風(fēng)化破碎的巖石層挖掉,在地基處理中較為通用。灌漿主要指的是通過灌漿泵的使用,在鉆孔之后,將具有凝膠性質(zhì)的材料以及摻合料,與水進(jìn)行攪拌,之后灌注到巖石處,以此對(duì)工程進(jìn)行加固以及防滲。除此之外,還有防滲墻、擠實(shí)法等,對(duì)地基的處理具有多樣化,并且各具優(yōu)勢(shì),針對(duì)具有的施工要求,選擇合適的施工技術(shù)。
綜上所述,若是從本質(zhì)上來進(jìn)行分析,水利工程屬于基礎(chǔ)設(shè)施,對(duì)于民生民計(jì)、社會(huì)生產(chǎn)與發(fā)展往往有著重要影響。由于地基本身具有多樣性特征,各個(gè)地區(qū)的地基基礎(chǔ)存在較大差異,因此需要施工單位結(jié)合實(shí)際,將地基施工強(qiáng)夯技術(shù)、水泥粉煤灰碎石樁技術(shù)、化學(xué)固結(jié)法、排水固結(jié)處理技術(shù)、換填法等地基處理技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際施工中,充分發(fā)揮技術(shù)作用,保證地基施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。