水利水電工程設(shè)計(jì)中地基處理技術(shù)研究

宦如胤

摘 要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，促進(jìn)水利水電工程建設(shè)項(xiàng)目的增多。在水利水電工程設(shè)計(jì)中，由于地基是對整個(gè)水利水電工程起到支撐作用的工程類型，因此針對不同的地基類型采取相應(yīng)的地基處理技術(shù)進(jìn)行施工處理也是其中的重要內(nèi)容，而且對于整個(gè)工程的施工進(jìn)度和質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。本文就水利水電工程設(shè)計(jì)中地基處理技術(shù)展開探討。

關(guān)鍵詞：水利水電;工程設(shè)計(jì);地基處理技術(shù)

1 前言

水利水電工程的施工，與常規(guī)的建筑建設(shè)存在差別，因此，需要對相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行針對性的研究。如何采取有效的處理技術(shù)，確保地基施工的科學(xué)性與穩(wěn)固性，進(jìn)而提升整體水利水電工程施工水平是本文要研究的關(guān)鍵問題。

2 水利水電工程地基處理技術(shù)的發(fā)展情況

近年來，我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，為水利水電工程的地基處理提供了廣闊的發(fā)展空間，使地基處理由傳統(tǒng)單一的處理技術(shù)向多元化趨勢發(fā)展，主要表現(xiàn)在施工技術(shù)和施工方法方面，通過不斷創(chuàng)新和完善，地基處理加固技術(shù)被水利事業(yè)廣泛關(guān)注和應(yīng)用，在一定程度上提高了地基處理的穩(wěn)定性和安全性，對提高水利水電工程的整體施工質(zhì)量有積極作用，同時(shí)也為水利事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

3 水利水電工程設(shè)計(jì)中常見地基類型與處理技術(shù)

一是針對可液化土層來說，其主要就是沙土和粉土處于飽和狀態(tài)中，表現(xiàn)出在受到外力的情況下導(dǎo)致其孔隙水壓力不斷升高，而且降低了土層的抗剪強(qiáng)度。因此在具有上述特點(diǎn)的可液化土層中進(jìn)行工程施工，容易導(dǎo)致施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)以及出現(xiàn)安全隱患等問題，甚至可能會造成建筑的整體坍塌問題。二是針對淤泥質(zhì)軟土來說，其主要就是在凈水或緩慢的流水環(huán)境中逐漸沉積而成的沒有固結(jié)的軟弱細(xì)粒，其不僅具有較高的含水量和較低的抗剪強(qiáng)度，而且在較大的壓力下會出現(xiàn)土壤流動以及地基變形的問題，因此對地基上層建筑的安全性造成嚴(yán)重影響。三是永凍層。其主要表現(xiàn)在三年或者以上的時(shí)間處于結(jié)冰的狀態(tài)，其比較長出現(xiàn)在我國的新疆地區(qū)，雖然表現(xiàn)出具有較大的承載力，但是由于其具有流變性，因此需要做好提前處理來保證其具有長期的承載力。四是巖溶。其主要由可溶性巖石組成，表現(xiàn)出不同的形狀而且具有較大的處理難度，通常需要采用置換以及防滲堵漏的方式來進(jìn)行處理來提高其穩(wěn)定性。五是深覆蓋層地基。此種地基比較長在河流流域中出現(xiàn)，主要就是碎石、砂石或者泥石在長時(shí)間受到河流沖擊的作用下堆積形成的，表現(xiàn)出較差的穩(wěn)定性和防滲性，而且具有較大的置換以及填充難度。六是飽和松散沙土。其表現(xiàn)出較差的承載力和穩(wěn)定性，容易在外力作用下發(fā)生錯(cuò)位以及變形等問題，需要在施工前對其進(jìn)行加固處理。目前在針對上述地基類型進(jìn)行處理時(shí)常用的技術(shù)比較多，在選擇時(shí)，需要結(jié)合工程建設(shè)對地基承受能力的要求來選擇，在提高其承載力的同時(shí)，避免出現(xiàn)倒塌以及沉降的問題。

4 水利水電工程常用軟土地基處理技術(shù)

4.1 換填法

換填法，換填法處理技術(shù)要求高、難度大、不易操作。主要是將工程區(qū)域的軟土挖除，然后回填符合工程要求的土層，如灰土等，以提高地基的工程性能，最大程度地滿足水利水電工程的實(shí)際需要。相對于其他地基處理技術(shù)，換填法需要投入的資金較多，施工時(shí)間長、工程量大，不能為水利施工企業(yè)節(jié)約成本。此種方法在實(shí)際使用時(shí)，要科學(xué)合理地規(guī)劃水利水電工程的各項(xiàng)成本費(fèi)用，堅(jiān)持就地取材的原則，使水利水電工程地基的承載能力不斷提高。

4.2 強(qiáng)夯法

該技術(shù)主要是使用夯錘對土層進(jìn)行夯實(shí)，促進(jìn)地基的密實(shí)程度提升，以達(dá)成良好的夯實(shí)效果，有效提升地基的承載能力，保障地基的穩(wěn)固程度。在夯實(shí)技術(shù)的具體運(yùn)用時(shí)，要根據(jù)具體水利項(xiàng)目建設(shè)處地基的具體結(jié)構(gòu)以及土壤的詳細(xì)構(gòu)成成分，來進(jìn)行操作方案的設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際情況確定操作頻率與質(zhì)量，如成分主要為重砂和細(xì)砂土的軟土地基，強(qiáng)夯時(shí)夯錘單次擊打能力要保持約300kN，且需要連續(xù)進(jìn)行夯實(shí)擊打，并根據(jù)次數(shù)調(diào)整夯錘落地距離，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的夯擊效果。強(qiáng)夯技術(shù)通過物理性的擊打操作，可以有效促進(jìn)地基的穩(wěn)定性，強(qiáng)化地基的密實(shí)程度，有效預(yù)防水利水電工程建設(shè)施工中可能出現(xiàn)的地基下陷或者崩塌問題。

4.3 加荷預(yù)壓法

水利水電工程的地基建造不同于地面巖土工程的地基建造，土質(zhì)含水量較高、土質(zhì)較軟是最主要的施工難點(diǎn)，在進(jìn)行地基工程的建設(shè)中，可以運(yùn)用加荷預(yù)壓技術(shù)來減少地基的變形程度，增強(qiáng)地基的承載能力。主要的施工辦法包括使用砂井加載預(yù)壓法進(jìn)行地基的預(yù)壓，在含水量較高的土層中，打入一批排水的砂井，樁頂鋪設(shè)砂墊層，現(xiàn)在砂墊層上進(jìn)行加荷預(yù)壓，促使地基土層中的水不斷進(jìn)行上升，再從砂墊層排除，可以在很大程度上增強(qiáng)地基的穩(wěn)定程度，提升地基的承載能力，在進(jìn)行預(yù)壓地基的施工技術(shù)中，目前可以投入應(yīng)用的有堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓、降水預(yù)壓三種預(yù)壓方式。在預(yù)壓地基施工技術(shù)的應(yīng)用程度上，具有固結(jié)速度快、施工工藝較為簡單、效果更好的特點(diǎn)，逐漸被擴(kuò)大使用范圍，提升使用的普及程度與應(yīng)用效果，加荷預(yù)壓法在應(yīng)用中通過對壓裝機(jī)自身重量與配置重量的掌控對地基進(jìn)行處理，在夯實(shí)處理的過程中具有質(zhì)量穩(wěn)定、效率快的特點(diǎn)，在地基處理過后需要對完成后的地基進(jìn)行檢查，保障地基建設(shè)的質(zhì)量，提升水利水電工程整體建設(shè)的安全性保障。

5 水利水電工程施工中地基處理注意事項(xiàng)

5.1 施工準(zhǔn)備工作

水利項(xiàng)目地基處理過程中，主要開展兩方面的處理工作，首先，在施工前要對施工設(shè)備進(jìn)行檢查以及維修，確保在施工的過程中能夠正常使用，以免因?yàn)樵O(shè)備問題，耽誤施工的工期;其次，隨著施工面積的不斷增大，施工過程中要充分分析是否需要增設(shè)排水系統(tǒng)以及是否需要降水施工等問題。具體應(yīng)用的地基施工方法要依據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況選擇合理、規(guī)范的施工方式，最大程度地保障建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并采取有效措施開展防范工作。

5.2 做好工程地質(zhì)勘探工作

工程地質(zhì)勘探工作也是準(zhǔn)備工作中重要內(nèi)容，主要的作用就是對地質(zhì)進(jìn)行專業(yè)的調(diào)查，主要的工作內(nèi)容就是結(jié)合之前的遙感照片以及水文地質(zhì)單位提供的報(bào)告和資源來開展調(diào)查、測繪以及巖石測試和觀測見土試驗(yàn)等工作，還要通過現(xiàn)場原型觀測以及巖體學(xué)試驗(yàn)等測試工作來進(jìn)行最終的工程地質(zhì)勘察報(bào)告的編制。在根據(jù)上述報(bào)告的基礎(chǔ)上來掌握此地區(qū)的工程地質(zhì)條件，判斷進(jìn)行水利水電工程建設(shè)的可行性，而且按照建筑物的結(jié)構(gòu)要求來對最佳的地基處理技術(shù)進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)。

5.3 施工工期以及施工環(huán)境

水利水電工程在處理地基時(shí)，為了節(jié)約施工時(shí)間，施工單位要注重施工環(huán)境，對施工現(xiàn)場的雜物進(jìn)行清理，避免環(huán)境帶來的不良影響。解決這些問題的過程中，要充分掌握并深入分析整體水利水電工程的施工周期，并且以此為標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建完善、科學(xué)的管理形式，制定合理的施工計(jì)劃，根據(jù)水利水電工程的實(shí)際施工環(huán)境以及相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)采取合適的施工方法。

6 結(jié)語

針對水利水電工程施工中容易遇到的不同類型的土層以及地基類型，為了確保地基的穩(wěn)定性和承載能力，就需要結(jié)合不同的特點(diǎn)來進(jìn)行相應(yīng)的地基處理技術(shù)的選擇，而且在地基處理技術(shù)的應(yīng)用以及水利水電工程施工中做好施工前的準(zhǔn)備以及處理方案的選擇設(shè)計(jì)、后期的技術(shù)維護(hù)等工作，保證整個(gè)水利水電工程施工的安全、順利以及保質(zhì)保量的完成。

參考文獻(xiàn)：

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