水利水電施工中地基的處理技術分析

黃 淳

中國水利水電第十二工程局有限公司

水利水電施工中地基的處理技術分析

黃 淳

中國水利水電第十二工程局有限公司

水利水電工程作為社會建設必不可少的一部分，發揮著不可替代的重要作用，并引起社會各界人士的高度重視。因此，我國相關部門十分重視水利水電工程建設，在人員的管理和技術條件的完善方面在做出不懈努力。對于整體的水利施工建設來講，只有經過長期的人員管理工作，才能夠對人員的工作質量做出更高的要求和更為完善的工程建設。同樣，施工團隊也要注重不同的工程建設環節的需求，針對施工條件及時對施工方案做出有力的調整，以適應工程建設的需求。

水利水電工程；地基；施工技術

一直以來水利工程施工質量都是人們比較關心的話題，而在整個水利建設中地基處理的好壞直接決定了工程整體質量，作為工程施工的重要基礎，將水利工程中地基處理工作做好成為整個工程的重中之重。隨著現代化技術的快速發展，當前水利施工地基處理技術也獲得了前所未有的進步，新技術的應用大大提升了地基工程建設水平和工程質量，同時也對地基處理技術也提出了越來越高的要求，在當前的水平下工程地基的適應性更加廣泛，水利水電工程功能與作用可以得到更好的發揮。

1 水利水電工程施工中常見地基類型分析

1.1 軟土

淤泥、淤泥質軟土以及天然強度低、壓縮性高、透水性小的黏土傳統稱之為軟土。軟土具有含水量高、孔隙比大、透水性差、壓縮性高、強度低等特點。這種土層的危害是其一旦遇到較大的壓力，就會引起整個土壤的波動，從而引起整個水利水電工程地基的變形，最終導致整個水利水電項目質量受到嚴重的破壞，主要包含的土質類型有淤泥質土、彈簧質土以及腐泥質土等，淤泥質軟土地基在水閘的建設中較為常見，其穩定性能極差，使工程基礎在較大荷載作用下，地基易發生整體剪切、局部剪切或刺入破壞，造成基礎沉降和失穩。

1.2 可液化土層

可液化的土層也是水利水電工程施工中常見的不好處理地基類型之一，其由于容易受到外力干擾，并且在外力的作用下容易在土層中國出現孔隙水壓力上升的問題，所以在施工中，一旦地基建立在可液化的土層之上，很可能導致其在外力的作用下，出現整體地基抗剪強度降低甚至消失等問題，在水利水電項目的施工中，一旦遇到了這種地基，很可能造成整個水利水電施工的失敗，可液化的土層會個地基上層的建筑造成嚴重的影響，嚴重者會造成整體建筑的崩塌問題，所以施工中一定要進行重點的關注，盡可能的減少安全隱患的存留。

1.3 凍土

凍土分為季節性凍土和多年性凍土兩大類，按照名稱來看，就是經過低溫形成的凍土層，這種土質多分布與我國北方區域，一般土粒愈細，含水量愈大，土的凍脹和融沉性愈大，反之愈小，凍土融化后承載力急劇下降，壓縮性提高，地基容易產生不均勻融沉。在這種凍土層進行水利水電工程施工的時候，雖然看上去其較為結實，承載能力較強，但是其存在一定的流動性，多年性凍土使用后，一旦出現流動，很可能導致整個凍土地基出現崩潰問題，所以要對于其長期的承載力進行仔細確認。

1.4 巖溶

巖溶雖然我們在當前水利水電工程建設中見到的不多，但是一旦遇到巖溶地質在很大程度上就加大了我們地基處理的難度，我們必須采取相應的置換、防滲堵漏等地基處理技術進行處理以確保地基的穩定性。

1.5 深覆蓋層地基

深覆蓋層地基是我們在河流流域進行水利水電工程設計中最常見的一種地基，其主要是因為河流的沖擊使得各種碎石、砂石或者是泥石等長時間的堆積，進而造成該地域堆積厚度過大，影響了地基的穩定性和防滲性，并且也不容易進行后期的處理，置換或者是填充的難度都較大，需要我們格外關注。

2 水利工程施工中地基處理技術

2.1 換填法

換填墊層法就是把地基下層較潮濕、松軟的土層范圍清除，再應用能抵抗永久變形、性能較穩定的材料進行換填，換填后進一步進行壓實。在進行施工時，可應用碎石、水利碎渣等材料實施墊層換填；對軟土地基應用砂石實施墊層，可以有效增強水利工程軟土地基負荷能力，還可以促使軟土水分擠壓排出，形成凝固狀，是處理暗穴的最佳材料。應用碎石土進行墊層，應對碾壓密實度、厚度進行把握；換填墊層法具有工期短、造價低廉以及操作簡單等特點，在堤防施工過程中得到廣泛應用。

2.2 排水固結技術

水利施工中，軟土地基的排水固結處理為借助相應排水設施實現水分的清除處理，便于后期地基的快速固結作用。在當前東海灘涂圍墾造地工程實施中，軟土地基的排水方法包括：水管排水、砂井排水，對排水固結處理操作而言，可顯著提高地基的承載作用，提高地基穩定性，便于施工人員全面進行操作處理，部分施工人員對該技術存在一定誤區，人為排水會降低地基質量，實際工程中，借助專業的排水固結技術，嚴格執行相關規定標準，可保證地基的承載作用力大幅度提升。

2.3 化學固結法

在一些特殊的軟土地基中，傳統的處理方法很難起到較好的效果，這時就要采用化學固結法。化學固結法在運用時，需要對所用水泥配比嚴格實驗，控制水泥與土層發生的化學反應，保障此項工程的有效性。化學固結法是使用水泥和水玻璃等這類會凝固的化學材料填充地基，實現對地基的改造，進而提升其強度，減少其壓縮性，增強其防滲透性，使地基能滿足水利工程施工的要求。一般而言，化學固結法主要有三個方面的內容，具體如下：

a、灌漿。利用電化學和氣壓的原理，在軟土地基中添加石灰石等，使之發生反應，實現對淤泥粘性土的加固，進而增加軟土地基的強度。b.高分子合成材料填充。在軟土地基的處理中，還可以將人工合成的高分子材料填充在其中，合成材料和軟土緊密結合在一起，增強軟土地基的韌性。同時，合成填充材料還可以減少水分的侵入，保證地基的穩固性。c.硅化加固。硅化加固是利用硅酸鈉和氯化鈣的反應將軟土黏合在一起，生成膠狀的凝聚物。凝聚之后的軟土底層硬度會增加，承載力也有所提升，可以達到軟土地基處理的效果。

2.4 加載法

在水利工程施工中軟基基礎處理技術中，加載法的目的在于對地基施加過量的荷載，從而加速地基下沉，增加軟土地基的整體強度。該基礎處理技術主要通過增加應力降低軟土地基中的水分，減少土壤空隙，提高地基的總壓。加載法分為大氣加壓法和預壓加載法兩種。其中大氣加壓法是通過豎井降低軟土地基中的含水量，在土層表面鋪設沙土形成真空環境，由大氣壓力進行加載；而預壓加載法是指在軟土地基穩定的情況下，通過增加荷載進行預壓。使用加載法需要根據施工現場的實際情況，綜合比選多方案后確定是否采用。

2.5 強夯法

強夯法是指借助機械的壓力對軟土地基進行夯實處理。由于軟土地基含水量高，土壤顆粒間隙大，通過夯實法的技術應用，通過外力作用縮小地基中的土壤顆粒間隙，排出土壤中的水分，以此達到固結土壤，提高軟土地基承載力，避免建筑物下沉或坍塌的目的。在水利工程施工中軟基基礎處理技術，夯實法具有成本低、效果佳、工具簡單、施工難度小等特點，適合于大部分土質，特別是對于黃河以北的廣大地區，采用此法效果更為明顯。但是夯實法也存在施工進度較慢、周期長等缺點，影響了水利工程施工的整體進度。

2.6 加筋土法

在土地基中，其土層顆粒經常會發生位移的現象，施工者可以利用這種現象將耐拉性很強的一些工程材料埋于土層之中，這兩者就會產生一種很強的摩擦力，而這種摩擦力就會使得土層以及埋于低下的那些材料融為一體。這樣，兩者之間的穩定性就會大大的提高，而且變形的幾率也會降低，最終可能使得地基能夠符合技術的相關要求。此外，可以在土上部鋪滿沙子，然后再將一些工程材料鋪在沙子上，如果使工程材料受到拉扯，就能夠對沙子的一些受力分布來進一步的調節，這樣就能夠在很大程度上減少地基的沉降度，將地基的穩定性得以提高。

3 水利水電地基優化策略分析

3.1 認真勘察施工場所地質情況

在水利工程地基施工前，工作人員首先應對施工場所進行認真、全面的勘察，充分了解施工場所的地質情況，并制定符合工程要求和實際情況的施工設計圖，針對勘察中發現的地質問題，合理選用相應的施工技術進行處理，以保證工程的順利進行。

3.2 重視施工前準備工作

工作人員應加強對施工前準備工作的重視，根據施工方案，對施工場所進行清理，排除障礙物和施工隱患。嚴格審核基準點、定位樁等測量放線環節，在保證其符合設計方案要求后，才能進行施工，若是審核中發現不合格情況，則需要及時處理并再次復測。

3.3 施工方案的優化

水利工程地基處理工作量比較大，并且對施工工藝有著嚴格的要求。為了提高水利工程地基處理工作質量，在土壤處理中必須對施工工藝進行優化，保證施工安全和施工質量。尤其對于開挖施工，要在施工方案設計和審核中充分考慮地下預埋管線的狀況，盡量避開地下預埋管線，并將其體現在施工方案上，為施工隊伍的土壤處理施工提供方便。

3.4 充分運用新材料

隨著信息時代來臨，科學也在不斷發展和進步，相應的處理技術也隨之提高。在當下的水利水電工程中，由于對新材料的不熟悉大多工程施工都盡可能降低新材料的使用，所以導致施工的整體發展并無明顯進步。基于此，筆者認為在水利水電地基的構建過程中，應該講新材料逐漸推廣應用其中，只有跟隨社會發展的腳步，才能夠有效的提高水利水電工程的整體質量。但應注意一點，無論是在傳統材料以及新材料的下使用上，都要針對性的進行選擇，切記盲目。只有這樣才能保障所使用的新型材料符合水利工程施工的整體需求，從而提高工程的整體質量。

3.5 合理應用加固土壤技術

土壤加固是當下水利水電地基施工中最為常見的處理技術。該技術主要是通過化學方式進行加固。是現今地基施工中較為便捷、效果較好的優秀技術。其主要的工作原理就是在土壤中添加一些化學材料，以此為基礎來對土壤的整體性能進行改善。通過該方式進行加固的土壤能夠有效的提高土壤的負載能力和抗變性能。將其應用與水利水電工程地基的建設中，能夠很好的提高地基穩定性。

3.6 完善地基施工技術

水利水電工程地基處理通常較為復雜，工作量較高，而且對施工技術有著嚴格的標準。因此，為了更好的提升地基的質量，就需要對地基的施工技術進行優化。特別是在對預埋管線的情況下，要及時的避讓地下線，這樣才能使工作變得簡單便捷，從而為土壤的加固處理提供有力的支撐。

3.7 標準化施工

水利水電工程的施工需要注意對當地的環境保護工作，舉個例子，在進行開挖邊坡治理的時候，需要從根本上控制當地水土流失的情況，合理安排施工過程中的環保工作，對于施工過程中產生的廢水、污水，可采取恰當的措施進行排放，以免帶來環境污染問題。

4 水利施工中軟土地基處理技術注意事項

在軟土地基處理技術應用過程中，為確保技術應用的合理性、可靠性，應當注意以下幾點內容：

(1)重視并做好實地勘察工作，在對軟土地基處理開始之前，應當先到施工場地進行實地勘察，了解各方面實際情況，比如軟土地基土質、地形地貌、水文信息等，綜合各方面信息，從多種處理技術中選擇經濟性佳、技術可行的處理方案。

(2)加強對地基承載能力分析，軟土地基處理的最終目標是提高其承載能力，因此，需要加強對地基承載能力各方面影響因素的分析，比如自身承載力大小、水平剪切力、土壤熱化等，綜合考慮各方面因素，保證地基處理取得良好效果，避免某方面因素考慮不當引發不良后果。

(3)進行必要試驗來確定數據，不同工程的軟土地基在性質上存在一定差異，在對其處理上，不能全面借鑒以往施工經驗，需要通過現場試驗，來確定處理施工需要的各項數據，比如堆載應達到的荷載值、灌漿漿液的配合比、化學試劑的合理使用量等等，只有在充分試驗下，才能確保軟土地基處理的合理、可靠，取得預期的處理效果。

結束語

總之，在水利地基工程處理技術中，掌握地基的條件要求，多方面核實實際地質情況和周邊環境，通過經濟、技術比選，合理選擇適應于所建工程的地基處理方案。在施工過程中，應熟練掌握水利工程地基處理各種方法，嚴格工序管理，加強過程控制，嚴把質量關。把不良地基對建筑物或構筑物可能造成危害，消除在工程建設前期的各項管理工作中。確保把所做的水利工程建設成“功在當代、利在千秋”的惠民工程。

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[3]陳偉.探究水利水電施工中的地基處理技術[J].四川水泥，2015，(05)：174-174.