地基處理新技術在水利水電工程中的應用

車明鳳

（青島瑞源工程集團有限公司，山東 青島 266555）

近年來，隨著我國科學技術及經濟建設的迅速發展，水利水電工程作為國家的基礎設施被逐步提上日程，對加快我國經濟體制改革具有十分重要的作用。據統計，目前，許多水利水電工程地基都處在不十分良好的地基上，水利水電工程質量對人們的生命安全產生直接影響，必須根據設計規范要求，做好地基處理工作，確保水利水電工程的安全運行。

1 巖基處理

1.1 帷幕灌漿法。帷幕灌漿在處理地基上應用較為廣泛，隨著科學技術的不斷進步，帷幕灌漿在地基處理方面已取得新的成果，其中以GIN灌漿法較為典型。GIN灌漿法實現了對任意孔段的灌漿，但在灌漿過程中需要消耗能量，所消耗的能量值與最終壓力灌漿和灌入漿液的乘積就是灌漿強度值。大量實踐表明，裂隙巖體使用灌漿處理巖基時，常常需要很大的量而壓力較小，相對于細裂縫而言則注入量小而壓力大。GIN灌漿法通過控制某一參數，在灌入過程可自由控制量的大小，對地基條件較差的地段可提高灌漿壓力。

GIN灌漿法的應用減小了受地質影響的程度，從而實現了帷幕灌漿注入量的合理布置，帷幕灌漿的效益---投資比率可得到有效控制。GIN灌漿法在傳統灌漿法的基礎上得到進一步優化，特別是在大型的水利水電工程中得到非常廣泛的應用。

1.2 固結灌漿。固結灌漿在水利水電工程的基礎處理中可根據施工圖紙上要求預先埋設灌漿管，為下步工序施工打下良好的基礎，并對孔口進行補充灌漿時，確保灌漿到位。三峽大壩工程在灌漿施工時，結合三峽大壩的地質、水文等條件，綜合其他各種影響因素，采用固結灌漿不但提高了生產效率，而且確保了三峽工程混凝土的施工質量。

1.3 不良地基處理。不良地基對水利水電工程運行產生直接影響，其主要表現為水利水電工程地基的不均勻沉降，基礎發生滲漏等現象。地質條件與抗滑穩定安全系數之間存在著十分緊密關系。因此，必須結合工程實際的地基情況采取針對性的處理措施。

水利水電工程大多以剛性地基為主，具有較強的透水性。施工前必須充分考察地質情況，制定處理措施，對于透水性強的地基須開挖清除，如處理不到位或不按制定的方案施工，將對工程穩定產生直接影響，甚至造成巨大經濟損失。如遇到這種情況，可采取將透水層中的砂、礫石清除完畢后用混凝土進行換填，使混凝土達到截水目的。如水利水電工程地基處于可液化土層中時，首先派人將可液化土層中影響其安全的垃圾清除，換填其他強度更高，防滲性能較好的材料，其次，如水利水電工程地基滿足振沖擠密條件可進行振動壓實。

1.4 樁基法。當淤土層較厚，難以大面積進行深處理，可采用打樁辦法加固處理。而樁基礎技術多種多樣，早期多采用水泥土攪拌樁、砂石樁、木樁，目前很少使用，一是水泥土攪拌樁水灰比、輸漿量和攪拌次數等控制管理自動化系統未健全，設備陳舊，技術落后，存在攪拌均勻性差及成樁質量不穩定問題；二是砂石樁用以加固較深淤泥軟土地基，由于存在工期長，工后變形大等問題，已不再用作對變形有要求的建筑地基處理；三是民用建筑已禁用木樁基礎。

鋼筋混凝土預制樁（鋼筋混凝土樁和預應力管樁）目前由于具有較強承載力，投資省，質量有保證，施工速度快等特點，得到普遍運用。

淤土層較厚地基處理還可以采用灌注樁，打灌注樁至硬土層，作承載臺，灌注樁有沉管灌注樁和沖鉆孔灌注樁，但兩種方法灌注樁還存在一些技術難題，一是沉管灌注樁在深厚軟土中存在樁身完整性問題；二是沖鉆孔灌注樁存在泥漿污染問題，樁身混凝土灌注質量，樁底沉渣清理和持力層判斷不易監控等問題。

2 軟基處理

2.1 軟基處理在實際中的應用。對于在沿海沿邊的水利水電工程，通常其地基都較軟弱，通過在實踐中不斷總結經驗，“高真空擊密法”有效解決了這種軟基處理的瓶頸。在施工過程中，通過強夯產生的正壓與真空產生的負壓疊加產生壓差，把沼澤地的“嫩豆腐”變成“豆腐干”。此外，和傳統工法相比，這種新方法節約造價約30%、節約工期約50%，在施工環保和質量可控上有很大優勢，在水利水電工程的改擴建、新建等工程建設中使用效果良好。

軟基通常具有含水量及孔隙大、強度小的特征,所以施工中需對軟地基承載力和穩定性進行處理，預防由于直接在軟地基上施工而、造成危害建筑物安全的問題。通過擠壓或振動的方法，降低軟地基的孔隙比，達到提高地基強度的目的。一般對于松散性的砂土等軟地基，處于最佳的含水量的淺層時，采用人工或者機械的夯實以及機械的振動碾壓；對于粘性土，碎石，雜填土等，通過外界強大的夯擊力，使得軟地基深層固結，從而密實了土體，增強了地基的強度；采用重錘下落產生的沖擊力，擊實軟地基的表面淺層，這樣形成了一層均勻的較為強硬的殼體，這樣的方法比較適用于非飽和性的粘性土等。

采用一定的措施，減小軟地基的孔隙水，降低孔隙比，使得土體的孔隙水壓力也在減小，土體產生了固結的變形，從而提高了沉降的速度，地基抗剪強度增加，地基的承載力提高。堆載預壓法，真空預壓法，電滲排水法都是常見的排水固結的方法。當用石灰，碎石，砂等材料去置換軟土，同時和周圍的土體形成地基，減少地基的沉降，提高地基的承載力。強夯置換法，石灰樁法，碎石樁法等等都是常見的置換法。利用外界力，向軟地基灌入水泥，石灰等化學材料，土體和材料固結后形成的地基可以大大提高地基的強度，這種方法叫膠結法。高壓噴射注漿法，灌漿法等都屬于膠結法的范疇。

2.2 強夯法。強夯法主要利用起重機械將80～300kN的夯錘起吊到6～30m高度后，自由落下，產生強大的沖擊能量，對地基進行強力夯實，從而提高地基承載力，降低其壓縮性，是我國目前最常用和最經濟的深層地基處理方法之一。隨著實踐中不斷總結水利水電工程地基技術，人們改造土的工程性質的同時，不斷豐富了對土的特性研究和認識，從而進一步推動了地基處理技術和方法的更新，因而地基處理成為土力學基礎工程領域的一個較有生命力的分支。

結語

綜上所述，地基是水利水電工程的根基，為確保水利水電工程的質量安全，必須對地基的處理過程進行控制，地基處理完畢后總結經驗，為地基處理技術創新打下良好的基礎。

[1]張同強.淺述軟弱地基的現象與處理方法[J].科技促進發展，2009（01）.