試論水利建設中不良地基處理加固與施工

楊興文

試論水利建設中不良地基處理加固與施工

楊興文

目前，我國水利工程行業發展十分迅速，在水利建設工程中經常會遇到軟弱、復雜的地質，如膨脹填土、凍土等，為了保證水利工程建筑的穩定和堅固要求，必須要對這些不良地基提前進行處理，使其滿足水利工程建設質量、安全要求。本文主要討論如何對水利建設中不良地基進行加固。

水利建設地基處理加固凍土砂石

近幾年來，隨著建筑事業的突飛猛進，我國水利水電建設呈現出前所未有的發展態勢，其建設數量、規模更是空前絕后。但是在這些水利工程施工中，由于施工環境復雜多變的影響，多數水利水電建設對于地基穩固性、安全性要求非常高，給不良地基處理和加固提出了新的要求。本文就水利建設中，不良地基的處理加固方法與施工要點進行分析和闡述。

一、水利建設中幾種常見的不良地基

地基是所有建筑物的基礎，它是建筑物不可分割的組成部分，其施工質量與安全直接影響建筑整體穩定性與耐久性。而水利工程施工中，由于施工環境的復雜與施工方法的影響，多數工程的地基環境都屬于不良地基，這種情況下就必須要提前對地基進行處理，從而達到提高工程質量的目的。在目前水利建設中，常見的不良地基主要包含以下幾種。

1.多年凍土。這種土質主要分布在我國東北、西北以及青藏高原地區，由于這些地區常年溫度偏低，凍土現象較為嚴重。雖然這些凍土地區的地基有著瞬間承載大的特征，但是其嚴重的流動性、轉變性給我們施工造成巨大的影響，如果在施工中遇到這種地基的時候，我們必須全面考慮這種土質的長期穩定性和承載力。

2.飽和松散砂土。這種地基在平時表現出穩定的狀態，一旦受到外界振動因素的干擾，由于土壤顆粒變形排列，使得整個地基出現變形、液化的現象，進而喪失承載能力。在對這種不良地基進行處理的時候，我們需要注意它的荷載變動，根據不同的荷載和動力要求對其進行處理，將其中容易出現的可能性和液化性充分處理，然后有針對，有目的地處理。

3.濕陷性黃土。這種土層主要分布在我國北方、東北以及華東地區，在這些土壤處理的時候除了需要注重原來土壤變動機理外，還要考慮由于地基失陷而引發的沉降、開裂等現象，并將這些問題提前加以處理，做到防患于未然。

二、不良地基處理方案的選擇法

要想對達到不良地基的科學處理要求，在處理中必須要提前掌握施工地質、施工方法、施工設備以及設計圖紙等資料，同時還要充分了解各種地基處理方法，從中提取出能夠滿足實際要求的方法，然后在制定有關地基處理方案。

（1）在施工之前，要根據施工設計標準和規劃圖對施工范圍內的地質進行勘查，結合構筑物、建筑物的功能及性質，進而選擇出適宜的處理方案。

（2）對施工場地的土壤、環境資料進行整理，并對比各種地基處理方案，從其中選擇材料來源、消耗以及處理效果，并通過這些結局的對比，從而選擇出最佳的處理方案。

（3）在施工現場，我們需要對不良地基的處理方法進行實驗，并根據實驗結果及時的改進和處理處理方案中存在的問題，而且我們還要對這些問題的產生原因做總結，提出相應處理方案。

三、常見的幾種處理不良地基的方法

長期以來，在建筑工程項目中，不良地基的施工處理一直深受人們的重視，它由于本身力學性能、剛度以及整體性不佳的特點，使得其天然性能很難滿足各種建筑物穩定性需要，尤其是在水利工程施工中，由于水利建筑物本身體積大、重量大的特征，因此必須要提前對這些不良地基進行處理。在當今的不良地基處理中，我們常見的處理方法主要包含下面三種。

1.置換法。置換法還可以分為三種：①振沖置換法。此法適用于強度較低的軟黏土，利用振沖機具使地基成孔，并在孔中分批填入粗粒材料，最終使其形成樁體，使地基的承載力提高。②換填法。即清除不良地基，再用壓密性好的土質回填，并對其進行夯實，從而提高地基的穩定性，但要注意坑邊的穩定，要將不良地基清除干凈，還要注意回填料的質量，并對其進行分層夯實。③擠（夯）置換法。是指利用沉管或夯錘擠壓土體，在土中置入管或錘，同時還要在管內或夯坑內填入粗粒材料，如果采用透水性好的填料可以成為良好的豎向排水通道。

2.壓實與夯實法。①重錘夯實法。利用地心吸引力原理，使重錘自由下落，使其表面形成一定厚度的持力層，達到夯實淺層地基的目的。施工前要通過實驗來確定夯錘的落距、重量以及夯擊次數等相關參數；要控制好地基的含水量；基底標高不同時要遵守先深后淺的原則。②表層壓實法。對于相對疏松的表層土和分層填筑土，可以采用人工夯、振動碾壓機械和低能夯實機械進行壓實。當填筑土層或表層土的含水量較高時可分層鋪墊水泥、石灰進行壓實，達到加固土體的目的。③強力夯實。加大夯錘的重量并提高落距，加大對地基的沖擊力，反復多次對地基進行夯擊，使土體更加密實，從而達到降低地基壓縮性提高地基強度的上的。

3.預壓法。根據施工方法的不同還可以將預壓法分為幾種：①真空預壓法。這種方法在利用的時候首先要在原來的土壤上鋪設一定厚度的沙層作為墊層，然后根據沙層覆蓋的土壤土質確定土工膜，利用土工膜來保證施工區域與周邊環境的密封關系；再利用真空泵等先進設備將土壤中的水分和氣體抽出來，使得土壤結構變得更加緊密，從而增加了圖層的穩定性和整體性。這種方法在利用的時候還可以采用加壓法來提高土壤的密實性，通常都是采用夯錘來對土壤進行夯實。如果施工面積較廣可以考慮采用分區預壓法；施工前要做好測量工作；施工完成后對砂槽和腐植土層進行清除，還需要注意減少對周邊環境的影響。②降水法。是指利用降低地下水位的方法，實現對地基土的預壓。適用于粉土、淤泥和飽和黏土等土質。電滲法是降水法的一種，它是通過直流電場，使土中的水從陽極流向陰極，從而形成電滲。為了加速飽和黏土地基的固結還可以與堆載預壓法配合使用。

4.拌和法。①深層攪拌法。這種方法主要適用于對飽和軟黏土的加固。以石灰粉體、水泥漿體作為固化劑，利用深層攪拌機械將固化劑投入地基土中并將他們強制攪拌，使其形成樁體，使地基的強度得以提高。②高壓噴射注漿法。讓水泥漿受高壓力后從噴出，使土體受到破壞，并將其與地基土進行拌和，凝固后形成拌和樁體，這種方法也可以用于防滲結構和擋土結構的施工中。

四、結束語

總之，在水利工程中，不良地基基礎是常見現象之一，其處理方法多種多樣，但是由于水利建筑物功能、結構和特征的不同，對不良基礎的處理方法要求也不盡相同，其處理效果當然也就不一樣。由于地基處理質量對整個工程處理質量影響很大，因此必須要在施工中提前做好基礎處理，這樣能有效消除不良地基對上部建筑物造成的不利影響，有效保障工程質量。

［1］陶忠平.水利水電工程建設中不良地基基礎處理方法研究［J］.水利水電技術，2007.

［2］張志良.水利水電基礎工程與地基處理技術的現狀和展望［J］.水利水電施工，2008.