水利工程施工中地基處理技術探討

高淑紅

（黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江 大慶 163000）

我國地勢西高東低，因此幾條較大的河流大多都是由西向東流動，由于落差較大，因此蘊含著豐富的水利資源。水利工程是利用水利資源的重要途徑和方法，因此國家對于水利工程建設十分的重視。在水利工程建設過程當中，地基是一切施工的基礎，因此水利工程地基施工在整個水利工程施工過程當中占有十分重要的地位。文章對我國水利工程地基施工中的地基處理技術進行了介紹和探討。

1 水利水電工程地基概況

隨著我國經濟的不斷發展，我國的水利工程建設獲得了很大的發展，越來越多的水利工程建設起來。在水利工程建設過程當中，往往面臨十分復雜的地質環境，遇到不良地基，造成地基不能承載上部建筑物的重量，造成建筑物不穩定，最終影響整個水利工程的質量。地基對于水利工程建設來說十分的重要，是整個水利工程建設的基礎。一旦遇到不良地基，就會對水利工程產生十分嚴重的影響，具體表現在以下幾個方面：

第一，由于地質條件比較惡劣造成一些抗滑結構面的強度比較低，無法承受巨大的壓力，相關的一些指標，如抗滑能力、地質穩定性等均低于水利工程設計中對地基的基本的要求，無法滿足地基上部建筑物對于抗滑性以及穩定性的要求。第二，由于地基土層較軟，強度不夠，遠遠無法達到上部建筑物的承載要求，或者是地基土層的強度分布不均勻或者是地基土層中存在著相對比較薄弱的環節，在上部建筑物的壓力之下產生比較嚴重的不均勻沉降，從而導致地基的不均勻沉降、局部破壞甚至是整體受到破壞，最終使地基之上的建筑物受到極大的影響，發生破壞變形。第三，如果水利工程的地基位于結構比較松散的礫石層、構造碎帶或者是其它的透水性比較好的地質構造環境，水利工程往往會發生比較嚴重的透水、滲透，最終導致基礎的滲漏量或者是水力坡降遠遠的超出容許的范圍之內。

2 水利工程地基基礎的處理方法

2.1 水泥粉煤灰碎石樁的應用

水泥粉煤灰碎石樁在水利工程地基改造中的使用比較廣泛，其材料主要是水泥、粉煤灰和碎石，具有較高的粘結強度。利用水泥煤粉灰碎石樁、褥墊層以及樁間土共同組成水利工程的復合地基。在地基上部的建筑物產生的壓力會造成褥墊層產生變形，同時將這些壓力均勻的分散到水泥粉煤灰碎石樁以及樁間土之上，使地基的受力比較的均勻，同時水泥粉煤灰碎石樁的承載能力隨著擠密作用得到進一步的提高，同時樁周圍的土層產生的策應力又進一步的強化了其受力的能力。水泥煤粉灰碎石樁由于材料比較容易獲得，成本比較低，因此在水利工程地基處理中的使用十分的廣泛。下面對水泥煤粉灰碎石樁、樁周土以及褥墊層的作用機理進行詳細的分析：

2.1.1 對地基土具有一定的擠密作用

對于散填土、松散粉細砂、粉土，由于振動沉管水泥粉煤灰碎石樁 樁的振動和側向擠壓作用使樁間土孔隙比減小，含水量降低，土的干密度和內摩擦角有所增加，土的物理力學性能得到改善從而提高樁間土的承載力。

2.1.2 樁體的排水作用

水泥粉煤灰碎石樁復合地基在成樁初期，因樁孔內和周邊充填過濾性較好的粗顆粒填料，在地基中就形成了滲透性能良好的人工豎向排水、減壓的通道，使孔隙水沿樁體向上排出，可以有效地消散和防止振沖產生的超孔隙水壓力的增高，加速水利工程地基的排水，這種排水作用不但不會降低樁體強度，反而可以使土體強度恢復并超出原土體天然承載力。

2.1.3 樁的預震效應

水泥粉煤灰碎石樁復合地基成樁過程中，振沖器以一定的振動頻率或沖擊水平向加速激振土體，使填料和地基土在提高相對密實度的同時獲得強烈的預震，提高了砂土抗液化能力。

2.1.4 樁的置換作用

水泥粉煤灰碎石樁中的水泥經水解和水化反應以及與粉煤灰的凝硬反應，生成不溶于水的穩定結晶化合物，它能使樁體的抗剪強度和變形模量大大提高，所以在荷載作用下，水泥粉煤灰碎石樁 樁的壓縮性明顯比樁間土小。因此基礎傳給復合地基的附加應力，隨地層的變形逐漸集中到樁體上，出現了應力集中現象，大部分荷載將由樁周和樁端承受，樁間土應力相應減小，于是復合地基的承載力比原有地基承載力有所提高。

2.2 預應力管樁

預應力混凝土管樁可分為后張法預應力管樁和先張法預應力管樁。先張法預應力管樁是采用先張法預應力工藝和離心成型法制成的一種空心筒體細長混泥土預制構件，主要由圓筒形樁身、端頭板和鋼套箍等組成。管樁沉樁方法有多種，在我國國內施工過的方法有：錘擊法、靜壓法、震動法、射水法、預鉆孔法及中掘法等，而以靜壓法用得最多。由于躬由錘打樁時震動劇烈、噪音大，為適應市區施工需要，近幾年來我國各地開發了大噸位的靜力壓樁機施壓預應力管樁的工藝，靜力壓樁機又可分為頂壓式和抱壓式，抱壓式是樁機的夾板夾緊樁身，依靠持板的摩擦力大于入土阻力的原理工作，靜力壓樁機最大壓樁力可達5000千牛到6000千牛，可將直徑50毫米、600毫米的預應力管樁壓到設計要求的持力層，從而大大推動了預應力管樁的應用和發展。預應力混凝土管樁施工方法有錘擊法和靜壓法兩種。錘擊法沉樁具有施工速度快，工程質量較好等優點，靜壓管樁施工法主要是借助壓樁機的自重和配重的重量，通過科學的壓梁或壓柱，向管樁頂部或通過側面夾子夾住管樁本身，以便向管樁本身施加重壓力，將管樁壓入土(巖)層中。預應力管樁施工完成后，要及時進行管樁檢測，普遍采用樁基高應變法和低應變法對單樁承載力和樁身完整性進行檢測，預應力管樁的單樁承載力由樁端極限阻力和極限側摩擦力組成。預應力管樁在水利工程中作為一種基礎處理方法，在東部沿海地區逐步得到應用，鍵筑基樁檢測規則保證了水利工程管樁基礎處理的質量，為以后水利工程主體工程建設安全提供保障。

結論

隨著我國經濟的快速發展，我國的水利工程建設也不斷的增多，由于水利工程建設往往面臨著十分復雜的地質環境，因此要采取相應的技術措施，對水利工程的地基進行適當的處理，使其能夠滿足水利工程施工的需要。只有這樣才能夠保證水利工程施工的順利開展，同時對于提高水利工程的質量具有十分重要的意義。不同的水利工程地基處理方法都有其自身的優點和局限性，這就要求水利工程施工人員結合工程地基的實際情況，靈活的采用適當的處理方式，為水利工程的建設打下堅實的基礎。

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