新疆水利工程不良地基加固及施工技術研究

楊兵

【摘要】不良地基基礎在水利建設工程中非常多見，要全面認識不同種類的不良地基，針對性的選用地基加固處理方式尤為重要，提高地基的密實性以及穩固性。

本文研究基于新疆水利工程地基加固及其施工技術，希望給同行從業人員在相關問題上給予啟示。

【關鍵詞】不良地基基礎；地基加固；施工技術

【引言】：本文提到的不良地基是指天然地質不良導致建造物基礎缺失穩定性的地基。不良地基在水利建設中尤為多見。新疆地區的水利建設不斷完善，但伴隨著工程的不斷推進，不良地基現象頻繁出現，嚴重威脅到建造物整體的穩定性，所以，水利工程不良地基的加固十分必要。

1、新疆水利工程常見的不良地基

1.1 濕陷性黃土

在我國西北地區、東北地區以及華中地區分布著大量的濕陷性黃土，是導致不良地基的原因。濕陷性黃土具有濕陷性，在外力的作用下，被水侵入，在內部結構被破壞之后而發生形變。當水利工程遇到濕陷性黃土時，要充分考慮到濕陷性黃土地基給水利工程造成的安全性問題。

1.2 凍土

在我國的新疆地區分布著許多凍土，由于凍土具有流變性這一特征，其永久強度遠不及其瞬時強度。因此，在水利工程遇到凍土環境時，要將永久承載力作為首要考慮因素。由于熱脹冷縮，在凍土凍結時其體積膨脹，而一旦凍土融化，土層內部結構凝聚力逐漸削弱，同時，由于凍土的融化，使得地基含水量大增，易形成融陷[2]。

1.3 山區地基土

山區地基土具有場地不穩定以及地基不均勻的特點。因為山區地基土復雜的構造，許多嚴重的地質現象會威脅到工程的安全，例如山體滑坡、巖體崩塌以及泥石流等。故在山區地基上修建水利時，要重視山區極易發生的地質現象對工程的影響，在條件允許的情況下對山區地基作附加處理。

1.4 軟弱勁性土

軟弱勁性土常在湖泊周圍，河流中下游出現，由河流常年累月的沉淀物和沖積物形成。滲透性低、強度低以及高壓縮性是它的主要力學特點。軟弱勁性土的強度增長緩慢是由于其滲透性低，固結緩慢，這是該類地基最大的問題。

2、不良地基的處理方法

2.1 預壓法

2.1.1 堆載預壓法

堆載預壓法的預壓荷載選取需不能比設計荷載小；大面積堆載采用自卸運輸車以及推土機，采用輕微機械或者人工方式處理第一級堆載；堆載的底面需略微放大，其上端寬度不能大于建筑物底端寬度；地基承受荷載必須在其極限荷載之下。

2.1.2 真空預壓法

真空預壓法需要提前設定豎向排水系統，并用兩層以上薄膜將砂墊層進行密封；對真空度、地面沉降、深層沉降以及水平位移等參數進行實時觀測；在預壓結束后及時處理砂槽以及腐植土層；注意要減小對工程周圍環境帶來的破壞。

2.2 壓實與夯實法

2.2.1 表層壓實法

對填筑土的壓實可以分層分步進行。對于填筑土或者表層土的水分含量過高時，建議采用石灰或者水泥對其進行鋪墊并壓實，最后達到加固土體的作用。

2.2.2 重錘夯實法

通過提前試夯獲取相關技術參數，從而確定使用夯錘的重量、夯錘的底面大小以及夯擊次數；將地基的含水量保持在規定值之下；基底標高不一致時，按照由深至淺的順序夯實；當遇到凍土時，需要刨除凍土層；將夯實后表面的浮土進一步夯實，直到達到指定標高為止。

2.3 置換法

2.3.1 換填法

首先把預轉換土清除徹底，同時要確保坑邊的結構穩定性；填料的質量尤為重要，并且需要分層夯實。

2.3.2 振沖置換法

原地基土對碎石樁的環箍作用決定了它的承載能力以及沉降量，該作用的約束作用對碎石樁具有積極的影響，正因如此，該方法并不宜用于軟粘土地基。

2.3.3 夯（擠）置換法

將管或者錘置入土中，擠開土體，再向管中摻入一定量的砂石填料。考慮到豎向排水作用，工程上應選用透水性較好的砂石填料[3]。

2.4 擠密法

2.4.1 振沖密實法

首先需要將場地進行平整處理并選定樁位；待施工車停到相應位置，將振沖器與樁位對齊；將振沖器啟動，待振沖器徐徐深入土層，直至加固深度以上0.3～0.5m時，分別將振沖器通過每個深度的電流值以及時間依依記錄，再將振沖器恢復到孔口位置。再次將上述流程循環兩次，直至孔內泥漿由稠變稀。緊接著將填料倒入孔內，再次利用振沖器進行密實，同時將樁徑增大。再次進行該流程，一直到該深度的電流與密實電流一致為止。整個制樁環節都需要在密實電流、填料量以及時間三個指標下進行，由現場試驗決定基本參數。排泥管道需要在施工前預設，泥水按規定倒入沉泥池。

2.4.2 沉管砂石樁

借助沉管制樁設備，在地基錘擊并振動沉管成孔，將填料投入管內，在投料的同時振動沉管，使之密實。

2.4.3 夯擊碎石樁

碎石在重錘的夯擊下深入地基，同時向坑里摻入碎石塊，循環夯打，直至形成樁體。

2.5 拌和法

2.5.1 高壓噴射注漿法

將水泥漿體在高壓下順著管道射入，在破壞土體的同時與土均勻混合，待凝固后形成樁體，與原地基緊密結合，形成復合地基。該方法在實際工程中可運用于擋土結構以及防滲結構。

2.5.2 深層攪拌法

該方法主要應用于對軟粘土、粉沙以及細沙的加固處理。首先需要配置指定的漿液，再將漿液送入，接著進行鉆進噴漿攪拌，再對噴漿進行提升攪拌，重復以上步驟。等到成樁結束后，需要徹底清除附著在攪拌片上的土塊，同時認真清理噴漿口，最后將樁機轉移到其他位置繼續工作。該方法在新疆南部以及東部地區有較為廣泛的應用。

結語

新疆水利工程的良好發展，離不開成熟完善的施工技術，特別是水利工程的地基，他是整個工程質量的關鍵因素，是最為重要的環節。與水利工程關系最為緊密的就是其地基的牢固性以及穩定性。隨著新疆區域大力推進水利建設，水利工程中出現的不良地基問題逐漸增多，只有不斷完善地基加固施工技術，才能保證水利工程的質量，利國利民。今后在不良地基的施工中應提倡針對性得運用施工技術，從而得到令人滿意的加固效果，使水利工程在良好的運作下給當地帶來收益。除此之外，不良地基的施工技術帶來的穩定可靠的樁基，也帶來了水利工程的安全與穩定。通過對不良地基的施工技術的研究，不僅完善了水利工程施工技術，而且給水利行業的發展帶來了推進作用。

【參考文獻】：

[1]劉志娟，黃建生.振沖碎石樁及振沖砂樁在地基加固中的應用[J].人民長江，2006，37（06）：23-24.

[2]程萬釗，樂茂華.混凝土芯砂石樁復合地基加固堤防軟基試驗研究[J].水利學報，2007（S1）：675-679

[3]霍翠寶.淺析水利工程混凝土施工技術及其工程應用[J].科技資訊，2011.endprint