水利工程施工中地基处理技术探讨汤建波

水利工程施工中地基处理技术探讨汤建波

汤建波

江苏水工建设有限公司江苏省海门市226100

摘要：水利工程从长远的发展角度来看是利国利民的、促进社会经济快速发展和进步的重要基础设施。就水利工程而言，地基施工属于基础施工内容，水利工程的地基条件非常复杂，且地基条件较差，在施工期间会遇到较多的技术问题与困难。所以，在水利工程施工的过程中，一定要特别注意地基处理这个环节，为更好的保障水利工程的施工质量打下坚实的基础。基于此，文章就水利工程施工中地基处理技术进行分析。

关键词：水利工程；地基处理；措施

1.地基对于水利工程的重要性

通常水利工程都会建在距离水源地近的山区河谷地段，周围的地质条件非常的恶劣，土壤含水性非常高，透水性差，土质缺乏黏性等诸多不利的因素，大大的增强了施工的难度，而且还导致水利工程地基的稳定性差。由于地质基础薄弱，承载力不足，则会造成地基的不稳固，致使整个水利工程的质量不达标，安全性不足。可见，地基作为整个建筑物的最基础的部分，对建筑物的影响那是方方面面的，其坚固程度和质量高低都决定着水利工程的牢固程度和使用年限。具体的影响可以通过以下3个方面来体现：

1）水利工程由于其所处环境非常恶劣，施工困难不说且地基的稳定性也存在不足，承载力不够，长时间的使用会出现地基下沉的情况；

2）由于地基距离水源地很近，地基的土质必然含水性高，土壤间隙大，坚固度不强，而且受力不均匀，对于水利工程的安全性构成极大的威胁；

3）由于土壤含水性高，透水性差，通过工程的长时间挤压会出现地基渗水的情况，土壤中的水都渗出来了，那么土壤的间隙必然就小了，在进行挤压会使土壤的坚固性增强，一定程度上还加强了地基的坚固程度，但是，土壤的水分没有了，地基必然会出现下沉的情况，同样会影响水利工程的质量安全和稳定性。

2.水利工程施工中的地基处理技术

2.1置换垫层法

置换垫层法适合软土层厚度较浅地基处理，先将软土层进行人工去除，换上稳定的填垫材料。一般用来填垫的材料为砂石、卵石等结构坚固、硬度高、透水性好的材料，可以有效增强地基的稳固程度，提高地基承载能力，降低地基沉降的速率，加速地基水的排放。填垫时，采用分层填垫的方法，每垫完一层便压实一次，使得整个地基受力均匀，长期使用，也不会因为局部沉降造成结构工程损坏现象。填垫时，对于最底层的材料要特别注意，其强度性能－定要高，压缩性要小，防止从地基最底层开始发生沉降现象，导致工程整体发生沉降。

2.2强夯技术

水利工程地基施工中常遇到黄土、砂土等软弱土体。对于此类土体，可采用夯锤夯实的方法加固，从而提升土体的承载力。比如，某渠道工程的地基土体为黏土、砂土组成的多层结构，渠道的底板位于中壤土、重砂壤土和细砂土之上，后两种土体分布不均匀，且重砂壤土还具有地震液化的可能性。在此情况下，施工单位在综合考虑各种因素后，决定采取强夯技术对地基土体进行夯实处理，并结合现场情况，选用了单击夯击能为300kN的夯锤；夯实处理后，又进行了土样试验，结果表明，强夯处理后消除了土体中的地震液化问题，土体的承载力达到了渠道设计要求。

2.3抛石挤淤法

在沼泽地或者盆地较为广泛的使用这种方法，其中的一个原因是这些地方不方便排水，而且还不能使用抽水设备抽水，长此以往，硬泥土的数量就会减少，所以以上方法无法满足需要，必须加入一定数量的碎石进行加固，在加固的过程中，对石块也是有着特殊要求的，要求碎石半径达到15厘米，这种方法与以上方法也是不同的，为了更好地进行填充以及节约成本降低损耗，要从中间向外部进行扩散，同时不断向中间添石头。在填的过程中，底部越来越大，而顶部越来越小，顶部的最上面是个尖，它的形状像埃及金字塔一样，这样就减少了投入，节约了成本。在填充一段时间之后要用压路机进行夯实，然后再添石头，就这样循环往复使基础牢固，值得注意的一点是，万万不能急于求成，否则会事倍功半，要沉降一段时间后才能添加石头，直到最后达到目的。

2.4加载法

在水利工程施工中软基基础处理技术中，加载法的目的在于对地基施加过量的荷载，从而加速地基下沉，增加软土地基的整体强度。该基础处理技术主要通过增加应力降低软土地基中的水分，提高地基的总压。加载法分为大气加压法和预压加载法两种。大气加压法是通过竖井降低软土地基中的含水量，在土层表面铺设沙土形成真空环境，由大气压力进行加载；预压加载法是指在软土地基稳定的情况下，通过增加荷载进行预压。使用加载法需要根据施工现场的实际情况，综合比选多方案后确定是否采用。

2.4化学固结法

在一些特殊的软土地基中，传统的处理方法很难起到较好的效果，这时就要采用化学固结法。化学固结法是指用化学材料填充地基，实现对地基的改造，进而提升其强度，使地基能满足水利工程施工的要求。一般而言，化学固结法主要有三个方面的内容，具体如下：（1）灌浆。利用电化学和气压的原理，在软土地基中添加石灰石等，使之发生反应，实现对淤泥粘性土的加固，进而增加软土地基的强度。（2）高分子合成材料填充。在软土地基的处理中，还可以将人工合成的高分子材料填充在其中，合成材料和软土紧密结合在一起，增强软土地基的韧性。同时，合成填充材料还可以减少水分的侵入，保证地基的稳固性。（3）硅化加固。硅化加固是利用硅酸钠和氯化钙的反应将软土黏合在一起，生成胶状的凝聚物。凝聚之后的软土底层硬度会增加，承载力也有所提升，可以达到软土地基处理的效果。

3.以强夯法在水利施工地基处理中的应用为例分析

3.1准备阶段

强夯地基前要做好准备工作，对施工现场垃圾进行清理，对表面水进行清除，将土壤填筑到标准位置之后，开展施工作用，对现场土坑进行填满，采取预压操作，控制其高度，测量好坐标点，保证放线工作准确性。后续强夯地基处理工作才能顺利开展。

3.2施工阶段点夯

根据点夯的整个施工过程，按照顺序进行施工，完成第一排之后再安排第二排，以此类推，在进行第二遍点夯时，需要在4.5m见方的中心进行，要保证每个夯实点的下沉量都在规定范围之内，检查无误之后再进行一下个夯实任务，第一遍完成之后，将天然砾石土重新填实，再进行施工放样，进行重复。满夯。在完成点夯工作之后，就需要进行满夯，对所设定高度要进行重新选择，然后再进行满夯，两个环节工作内容要保持紧凑，同时每次夯实之间要有一段重叠时间，按照1/4夯锤进行，完成工作之后，对施工场地要进行整理和恢复，对地面标高进行再次测量，通过现场成果确定整个夯实次数。

3.3注意事项

在强夯法施工之前，首先要根据现场实际情况进行对地下管线测量工作，做好管线的保护工作，避免强夯中对其产生影响，同时夯锤的重量相关工作人员要专门负责检测，将其重量以及距离进行把握，下一遍夯实工作进行之前，对夯实点要进行核实，保证位置准确性。

综上，水利工程的地基处理方法和技术要因时因地的慎重做出选择和应用，对水利工程的地基进行适当的处理，使其能够满足水利工程施工的需要，才能够保证水利工程施工的顺利开展，同时对于提高水利工程的质量具有十分重要的意义。

参考文献：

[1]肖英杰.解析水利水电工程基础处理施工技术[J].科技展望，2017，27（01）：113.

[2]刘阳.水利工程施工中软土地基处理的方法探讨[J].科技创新与应用，2017，（01）：237.