水利工程施工中地基處理技術探討

劉中慶

鶴壁市工農渠灌區管理處

水利工程施工中地基處理技術探討

劉中慶

鶴壁市工農渠灌區管理處

近年來，隨著我國城市化進程的不斷加快，水利工程的需求越來越大。在水利工程的施工中，地基的處理十分重要，直接關系到整個工程的質量。特別是軟土地基，由于土質松軟和含水量較大等問題，往往難以承受水利工程的壓力，進而造成倒塌和潰壩的現象。因此，在水利工程施工中，要格外的注意軟土地基的處理。本文就水利工程施工中地基處理技術進行了探討。

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1 水利工程施工中地基處理技術的重要性

從水利建設的總體來看，軟土地基是一個普遍的問題，由于軟土地基的穩定性相對較差，土壤結構松散，不能滿足建筑物承載要求，因軟土地基的承載能力不足而導致傾斜的現象，甚至坍塌的現象時有發生，工程質量無法保證。特別當長時間降雨時，軟土地基吸收過多的水分，會大大降低地基的穩定性，土體的剪應力迅速下降，不能保證施工的順利進行。因此，在水利工程建設中，應根據項目的實際情況，在充分了解工程地質和水文的情況下結合工程項目特點和工程項目建設目的，選擇科學有效的軟土地基處理方法對土壤進行改良，對于提高軟土地基承載力，保證水利工程建設的順利進行，從而全面提高水利工程施工質量具有重要的意義。

2 水利工程施工中地基處理技術

2.1 換填法

換填法在軟土地基的處理中最為常用，原理也較為簡單，是用符合施工要求的土質來替換軟土。利用這種方法進行軟土地基處理時，首先用大型的機械設備將軟土全部挖出，然后根據工程的實際需求，填充滿足工程施工質量等級要求的土質，并根據施工設計要求對填充的土質進行分層夯實，經檢測合格后再進行后續工序的施工，為主體工程施工奠定基礎。

為了保障地基的承載力，應選擇合適填充材料，主要有粗砂、卵石和碎石等。填充時材料要根據設計級配要求分層夯填，強度要滿足承載力要求。一般而言，第一層為強度較高的碎石和礦渣墊層，這樣的墊層縫隙較大，可以實現地基的具有較高透水性，能減少降雨和地下水對地基的影響，確保水利工程施工的質量。第二層多為灰土和素土墊層，可以保證地基的受力均勻，減少地基的不均勻沉降。第三層多為粗砂墊層，有利于地基內部氣體的排出，加快地基的固結。當然，填充的方案并不是固定不變的，需要根據實際需求進行相應的調整，將軟土地基處理的效果最大化。

2.2 排水砂墊層法

排水砂墊層法多用于水分含量較大的淤泥粘性土和泥炭土等，其原理是在軟土地基的底部填充滲水性較強的砂墊層，讓地基的水分在施工的過程中不斷排出來，進而提高軟土地基的強度。有時為了防止地下水的反滲，還會在砂墊層下鋪設粘土層，讓軟土地基的處理效果更好。

砂墊層一般選擇卵石和粗砂等，保證材料之間有較大的縫隙。在施工的時候，要按照設計配合比要求把材料攪拌均勻，從基礎底部分層夯實、壓平。在施工過程中要特別注意的是，排水砂墊層法一定要預留出排水槽，讓地基滲透出的水及時排出。同時，還要有防止水倒流的施工措施，加快固結速度，保證施工的順利進行。

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。化學固結法是指用化學材料填充地基，實現對地基的改造，進而提升其強度，減少其壓縮性，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 夯實法

夯實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。因此，需要結合水利工程施工的具體情況，確定是否選用夯實法軟基基礎處理技術。

3 結束語

軟土地基處理效果的好壞對水利工程的施工質量有著較大的影響，所以必須采取合理的方法對軟土地基進行處理，使之能夠滿足施工的需求。當前，在水利工程的軟土地基處理中，可選的方法很多，但是一定要結合工程地質的實際，才能讓軟土地基的處理起到應有的效果；在施工的過程中，既要考慮軟土地基的具體情況，還要結合工程項目的具體特點，在多方案比選的基礎上，確保質量、安全和工期，在保障施工質量的同時保證工程項目的順利開展，實現“百年大計，質量第一”的目標。

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[3]李軍.水利工程施工中軟土地基處理方法研究[J].中國高新技術企業,2015(19):136～137.