水利工程地基處理新技術(shù)的研究探討

李云翔

摘要：近年來，水利工程基礎(chǔ)處理施工水平在理論與實(shí)踐中不斷完善和提高，整體質(zhì)量較原來有很大改善，但是在水利工程事業(yè)取得輝煌發(fā)展的同時(shí)，也存在著很多不足之處，使得整個(gè)水利工程存在著嚴(yán)重的安全隱患。本文針對(duì)水利工程地基處理新技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的研究，以供大家交流探討。

關(guān)鍵詞：水利工程;地基處理;新技術(shù)

地基質(zhì)量對(duì)水利工程產(chǎn)生直接影響，在實(shí)際施工過程中，必須結(jié)合工程的實(shí)際情況，采用新技術(shù)、新工藝、新材料，提高水利工程的施工效率，確保水利工程的安全運(yùn)行。

一、水利工程施工的特點(diǎn)

（一）水利工程周邊的地基環(huán)境在承受巨大的壓力之后，容易破壞地基環(huán)境的基本組成結(jié)構(gòu)，從原先的固體土體狀態(tài)轉(zhuǎn)變成為稀釋流動(dòng)狀態(tài)，相應(yīng)的土體承載能力也大大降低;

（二）水利工程周邊的地基環(huán)境的水滲透性能很差，甚至可以認(rèn)為軟土地基并不能夠滲水，針對(duì)這樣的情況，就導(dǎo)致在水利工程設(shè)施周邊的土體環(huán)境的排水過程往往會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，在這一過程之中，水利工程設(shè)施會(huì)有很大的沉降距離;

（三）水利工程周邊的地基環(huán)境具有很強(qiáng)的壓縮性能，這就導(dǎo)致水利工程周邊的地基環(huán)境在承受較大壓力的時(shí)候（一般是在指的垂直壓力0.1兆帕以上時(shí)），會(huì)發(fā)生形變，導(dǎo)致水利工程設(shè)施產(chǎn)生沉降問題。

二、水利工程施工中常見的地基處理技術(shù)

（一）樁基技術(shù)

（1）水泥粉煤灰碎石樁。它具有廉價(jià)易得的特點(diǎn)，在地基處理技術(shù)中可以解決地基松散、排水不暢、預(yù)震不佳及樁體抗剪強(qiáng)度不夠等復(fù)雜問題;

（2）預(yù)應(yīng)力管樁。它包括后張法預(yù)應(yīng)力管樁和先張法預(yù)應(yīng)力管樁。如今的水利工程施工建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力管樁是一種的基礎(chǔ)的處理方法，建筑基樁檢測(cè)規(guī)則保證了水利工程管樁基礎(chǔ)處理的質(zhì)量，從而保障了今后水利工程主體工程建設(shè)的安全。

（二）灌漿技術(shù)

利用氣壓、液壓或電動(dòng)化學(xué)原理，把具有充填、膠結(jié)性能的材料注入各種介質(zhì)的縫隙和孔隙中以增加其強(qiáng)度和密實(shí)度。通過鉆孔，將壓漿管放入到預(yù)定深度的土層，在較高的灌漿壓力作用下使?jié)鉂{克服土體的初始應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度，在土體內(nèi)產(chǎn)生水力劈裂和置換作用，形成交叉的結(jié)石網(wǎng)格和較高強(qiáng)度的空間性剛性骨架。在水力劈裂過程中土體中自由水和毛細(xì)水被排走，表面水被吸收，土體發(fā)生固化和化學(xué)硬化作用使土體再次得以加固。

（三）振沖技術(shù)

當(dāng)對(duì)水利工程的不良地基進(jìn)行加固或防土體發(fā)生震動(dòng)液化施工時(shí)，可采用振沖技術(shù)，其振沖作用長(zhǎng)度可達(dá)30m以上。由于常規(guī)的適合砂土的連續(xù)填料法及黏土的間斷填料法都存在著處理深度較小的缺點(diǎn)，當(dāng)振沖深度很大，易出現(xiàn)砂土塌孔及軟黏土鎖孔等質(zhì)量問題，已不能滿足水利工程對(duì)軟土地基處理深度的需求。

隨著振沖施工中所使用的振沖器振動(dòng)能力的不斷提高（振沖器的功率已從30kW發(fā)展為150kW），以及對(duì)土體加密標(biāo)準(zhǔn)的提升，強(qiáng)迫填料法成為主要的施工方法，該工藝可針對(duì)不同的土體進(jìn)行調(diào)速及調(diào)頻，能夠順利穿透粗顆粒地層，制樁能力較強(qiáng)，可對(duì)留振時(shí)間、加密電流及加密段長(zhǎng)等三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行同步控制。

（四）防滲墻技術(shù)

該技術(shù)主要解決挖除處理堆積層難度較大的施工環(huán)境。將防滲墻設(shè)置于水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)，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(wěn)定性。

（五）高噴灌漿技術(shù)

作為一種加固地基的方法，如今高噴灌漿技術(shù)還經(jīng)常應(yīng)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(shù)的使用目的是為了使土體分離，進(jìn)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(duì)土體的切割，進(jìn)而達(dá)到施工要求。

三、水利工程施工中對(duì)地基問題進(jìn)行處理的新技術(shù)

（一）對(duì)強(qiáng)透水層的防滲處理

舉例說明，大壩，剛性壩礫石、卵、基砂都是強(qiáng)透水層，基本都會(huì)開挖清除，土壩礫石、卵、基砂的強(qiáng)烈透水性，不但浪費(fèi)水量，還會(huì)造成管涌，加大揚(yáng)壓力，從而對(duì)建筑物的穩(wěn)定性造成影響，對(duì)于這些情況向來都是進(jìn)行防滲處理。方法如下：開挖清除透水層的礫石、卵、砂，填充混凝土、粘土，建造截水墻。采用沖擊鉆與沖抓鉆造出大口徑的孔，填充粘土或混凝土建成防滲墻。使用高壓噴射灌漿的手段建造水泥防滲墻。帷幕灌漿需要粘土或者水泥。壩前覆蓋混凝土或粘土，增加滲徑，對(duì)排水進(jìn)行減壓，設(shè)立反濾層。

（二）處理可液化土層

所謂可液化土層是指在振動(dòng)或靜力的影響作用下少粘性土層或無粘性土層的孔隙水壓力增加，抗剪強(qiáng)度突然消失的土層，液化使得讓滑移失穩(wěn)、地基下沉、對(duì)上部建筑物的安全性也造成影響。一般用如下幾種方法進(jìn)行處理：（1）分層振動(dòng)壓實(shí)或者振沖擠密。（2）透過可液化土層設(shè)立砂井、灰土樁或者砂樁（3）開挖清除掉可液化土層。放入放射性能給更好、強(qiáng)度更高的材料。（4）周圍用混凝土封閉，使其無法向外部流動(dòng)。

（三）處理軟弱夾層基礎(chǔ)

（1）軟土基礎(chǔ)的特點(diǎn)：①低透水性，含水量高，透水性自然就很差。②大孔隙比。純天然高含水量，淤泥質(zhì)土與淤泥的純含水量大概是百分之五十到七十。③低抗剪強(qiáng)度。

（2）對(duì)軟地基的處理方法：①換土法。淤土層厚度略薄時(shí)，將無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的淤土層換成灰土、水泥土、粗砂、砂壤土并使用沉井基礎(chǔ)對(duì)地基進(jìn)行處理。②排水固結(jié)法。這種方法對(duì)保持淤泥軟粘土地基的穩(wěn)定性和解決淤泥軟粘土地基測(cè)沉降有著良好的作用，包含兩個(gè)系統(tǒng)，排水與加壓。③旋噴法。在地基防滲工作中使用較為廣泛，利用旋噴機(jī)帶有特殊的噴嘴這一特點(diǎn)，將注漿管放入土層預(yù)定濃度，然后進(jìn)行提升，此時(shí)，噴嘴會(huì)進(jìn)行一定速度的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，由此產(chǎn)生了高壓，在高壓作用下，土體與固話的水泥融合到一起，歷經(jīng)凝固變成柱子，從而真正做到高強(qiáng)度的防滲。④強(qiáng)夯法。倘若地基是濱海沉積層、河流沖積層，或由粉土、雜填土、黃土、泥炭組成，那么這個(gè)方法是最好不過的選擇了。⑤加筋法。土木合成材料，由于其具有非常強(qiáng)的抗拉能力，一般放入土層中，如此一來拉筋與土顆粒產(chǎn)生摩擦，土與加筋材料構(gòu)成完好的整體，那么地基的強(qiáng)度也大大增強(qiáng)。⑥硅化加固法。借鑒電滲原理，使用帶孔眼的網(wǎng)狀注漿管，采取電動(dòng)硅化法，輪流操作交換，將氯化鈉和硅酸鈉溶液與泥土混合，然后發(fā)生一連串的化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生膠凝物質(zhì)，也可以對(duì)土顆粒表明進(jìn)行活化，如此一來，能夠大大的提高土體力學(xué)的強(qiáng)度與土顆粒的連接性。也可以擴(kuò)大加固部位的半徑長(zhǎng)度。⑦振動(dòng)水沖法。在沖擊荷載與振動(dòng)的作用下，地基會(huì)產(chǎn)生孔，然后對(duì)孔進(jìn)行碎石、砂的填充，再分層夯實(shí)或振實(shí)，達(dá)到加固地基的目的。⑧土工合成材料加筋加固法。這方法是將荷載分給地基，一旦塑形剪切將要發(fā)生損壞，在地基表面的地土工合成材料就會(huì)發(fā)揮組織作用來修復(fù)面形破壞，在某種程度上也能降低破壞擴(kuò)張，使得地基的承載能力得到提高。

（3）根據(jù)傾角的大小可以講地基基礎(chǔ)軟弱分成緩傾角軟弱帶與高中傾角軟弱帶，其對(duì)建筑物有著不同的影響，也有著不一樣的處理手段。

四、結(jié)語：

總之，對(duì)于水利施工中地基的處理方式有很多，只要針對(duì)不同地質(zhì)、不同工程要求，結(jié)合實(shí)際采取合理的處理方法，全面考慮各環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，為未來的地基處理提供幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐艷云.淺談水利施工中軟土地基處理的方法[J].中國(guó)水運(yùn)，2016（10）.

[2]胡書新.水利工程地基處理技術(shù)的應(yīng)用分析[J].建筑與裝飾，2016（02）.

[3]許建輝.淺談水利工程地基處理技術(shù)[J].民營(yíng)科技，2015（08）.