水利工程地基處理技術探究

■尹貴珍 ■吉安縣水利局，江西 吉安 343100

在我國國民經濟飛速發展的今天，巖土工程是一個重要的研究領域，而如何加固地基強度，提高地基穩定性等問題是巖土工程領域中有價值、有前途的研究課題。研究和解決這類課題的方法就是地基處理技術。它的發展可以關系到建筑、水利、交通等基礎設施的優劣。我國在如今電氣化、智能化普及的當下，興建了不少水利工程。由于水利施工對地質的要求較高，所以，如何做好水利工程下的地基處理是關鍵。本文在探討地基處理技術發展的基礎上，著眼于水利工程領域，重點探究該領域內關于地基處理技術的應用和發展。

1 地基處理技術的發展

地基處理技術近幾年發展迅速，其主要方向為在既有的地基處理方法基礎上，不斷發展新的地基處理方法，特別是將多種地基處理方法進行綜合使用，形成了極富特色的復合加固技術［1］。即由單一化的處理方法向多元化綜合應用處理方法轉變，如單一加固發展為復合加固，單一材料加固體發展為復合加固體，單一靜力加固或動力加固發展為二者的結合等。

2 水利工程施工中的地基處理技術

我國水力資源豐富，幾條較大的河流都是由西向東流動且具有較大的落差，這種特點決定了它們包含了豐富的水力資源，因此，水利工程的建設是我國一項重要的工程。地基作為任何工程施工的基礎，它的穩固直接決定著工程質量的優劣，在水利工程施工建設過程中也不例外。

由于我國國土面積較大，因此地質條件復雜多樣，在不同的地方建設水利工程也會面臨各種復雜的問題。如有些地區的地質條件會使得某些抗滑結構面的強度變低，無法承受巨大的壓力，從而無法滿足水利工程設計的相關要求；有些地區地基土層較軟，強度不夠，即對上部建筑物的承載力不足；還有些地區的地質結構具有較強的滲水性，即由松散的礫石層或構造碎帶等構成的的地質環境。這些地質狀況都對水利工程設計及施工人員提出了很嚴的要求，尤其是決定性的地基處理技術。

水利工程地基處理技術主要包括以下幾種：首先是應用廣泛的水泥粉煤灰碎石樁。它具有廉價易得的特點，在地基處理技術中可以解決地基松散、排水不暢、預震不佳及樁體抗剪強度不夠等復雜問題；其次是預應力管樁，它包括后張法預應力管樁和先張法預應力管樁。如今的水利工程施工建設中，預應力管樁是一種的基礎的處理方法，建筑基樁檢測規則保證了水利工程管樁基礎處理的質量，從而保障了今后水利工程主體工程建設的安全。第三，灌漿處理技術。該技術的作用不僅僅局限于對水利工程地基的處理，它還可以修補由于水工混凝土結構存在的裂縫。我國在這項技術的發展中取得了巨大的進步，目前已經擁有可以處理200米深度的灌漿口［2］。第四，振沖技術。振沖技術主要應用于對劣質地基進行加固或防土體發生震動液化施工時，目前振沖作用長度在30米以上。且隨著其主體使用部件振沖器振動能力的不斷提高，振沖技術越來越多的應用于當下的水利施工建設中來，比如三峽二期填筑料工程及小浪底圍堰填料加密處理工程等都采用了振沖施工技術。第五。防滲墻技術。該技術主要解決挖除處理堆積層難度較大的施工環境。將防滲墻設置于水利工程施工現場，不僅可以減小土體間的孔隙率，還可以降低土地滲透性，從而提高土體的抗滑穩定性。第六，高噴灌漿技術。作為一種加固地基的方法，如今高噴灌漿技術還經常應用于作圍堰的防滲工程及壩基覆蓋層的施工過程中。該技術的使用目的是為了使土體分離，進行防滲墻的施工，而通過壓縮空氣或使用高壓水及高壓漿等方式很容易完成對土體的切割，進而達到施工要求。第七，預應力錨固技術。水利工程施工過程中，有關邊坡加固是很重要的一環。預應力錨固技術的出現很好的解決了這一問題。三峽、小浪底、二灘及石泉水電站等工程施工過程中，都使用了該技術。

3 水利工程施工過程中常見不良地基處理

我國復雜的地況使得施工人員在水利工程施工過程中會遇到很多惡劣的地質條件，因此有必要探究不良地基處理技術，以保證工程施工的質量。第一種情況，地基土質為厚度較大的飽和軟粘土，這種條件下我們采用排水固結法。目前排水固結法發展較快，常見加固方法包括堆載預壓法、井點降水法、真空預壓法、靜動力排水固結法等。注意該方法使用前要進行預壓。第二種情況，地基土質由軟弱粘土構成。這種條件下我們采用置換法，即通過挖除不良地基，回填較好的土質使得地基上出現良好的持力層，進而加強地基的承載力、抗變形力和穩定性。常見的加固方法有振沖置換法、碎石樁法、石灰樁法等。該方法需要注意的是對排水抗剪強度小于20KPa的軟土地基采用碎石樁時需慎重［3］。第三種情況，地基土質為砂性土、粉土和部分粘性土。這種條件下的地基孔隙率較大，強度較弱，因此需要通過振動加密或擠壓加密等方法減弱不良影響。主要方法有表層壓實法、振動擠密法、砂樁法等。第四種情況，對于由淺層軟土或濕陷性黃土構成的地基，我們需要通過施加外力荷載加固地基，從而實現地基受力均勻、不易變形等目的。主要的施工方法有砂墊層法、拌合土墊層法等。第五種情況，當面對深覆蓋層地基時，我們加入化學漿液，通過化學反應或機械攪拌的作用，加大土體的承載能力，穩固地基，這就是化學加固法。該方法包括注漿法、深層攪拌法、高壓旋噴法等。對由砂性土、粘性土或濕陷性黃土等構成的地基環境也適用。第六種情況，水利工程橋梁建設中主要采用增大接觸面法。該方法通過在軟土地基上鉆孔然后澆筑混凝土樁來加強地基的承載力。

4 水利工程施工中軟土地基處理技術簡介

水利工程顧名思義，基本施工都在河、海等濕度大的地方，即其工程施工的地基構造

軟土地基。因此，有關水利工程施工中軟土地基的處理是一個重要的課題，它的好壞直接決定了水利工程施工的質量。

軟土地基具有承載性差、含水率高、空隙大及強度低等特點［4］，土層主要包括粘土和粉土等細微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機質土等，軟土地基穩定性差且容易發生沉降，這就增加了不可預見性施工問題出現的可能，因此要做好相應處理。目前其處理方法較多，要根據需要合理選擇。

軟土地基的主要處理方法包括砂與砂石換填墊層技術，即通過將表面軟土層挖除更換更換為高強度、高穩定性的材料來加固地基；深層水泥攪拌樁施工技術，即使用水泥作為固化劑，通過攪拌等方式提高軟土硬度，加固地基；排水固結法，即通過加壓排水使軟土固結，增大地基強度。

［1］康旭元．地基處理技術的發展與現狀，山西建筑，2005(31)，1．

［2］史訓邦．淺談水利工程地基處理，技術研發，2011(18)，11．

［3］張彬．萬小莉．水利水電工程施工中有關不良地基處理技術．水利科技，2014，12．

［4］馮是明，鄒福華．水利工程施工中軟土地基處理技術．水科學與工程技術，2013，2．