淺析水利工程的基礎(chǔ)處理

朱金寶

摘 要：水利工程施工過程中不可避免的要遇到一些含水量高、密度低、孔隙比大、強度低、壓縮性高的軟弱地基，為了保證水利工程基礎(chǔ)質(zhì)量需要對軟弱地基進行處理。

關(guān)鍵詞：水利工程；基礎(chǔ)；地基處理

1水利工程施工過程采取基礎(chǔ)處理技術(shù)的關(guān)鍵意義

對于水利項目的施工建設(shè)階段而言，假如面對的是軟土地基狀況，那么原基層的松軟土質(zhì)一定要及時的加固處理，否則就為后續(xù)的建設(shè)進度埋下了隱患。處于軟土地基的基層加固處理是水利項目的基礎(chǔ)部分，對整個水利項目的建設(shè)過程都有著特別關(guān)鍵的意義。這關(guān)鍵是因為軟土地基的基層土壤間隙相對大，對于項目輸水任務(wù)可以形成一定的影響，甚至也許會造成了資源水利浪費。而通過一定的加固處理可以有效的提升其抵抗承載構(gòu)造自重壓力的能力，因此說通過基礎(chǔ)處理除了能夠有效的提升水利項目的整體質(zhì)量，還可以使水利運行過程中的水利資源浪費情況降低。從另外一方面來看，基礎(chǔ)一般都是高壓縮性構(gòu)造的地基，大部分是由砂和粉塵這2種類型的物質(zhì)構(gòu)成，而砂和粉塵這2種類型的物質(zhì)的承載功能相對差，不符合水利項目建設(shè)的現(xiàn)實要求，因此說也需要通過基礎(chǔ)處理技術(shù)來實施一定的處理。所以，在水利項目建設(shè)過程中應(yīng)用基礎(chǔ)處理技術(shù)就顯得具備特別關(guān)鍵的意義。

2水利工程施工中基礎(chǔ)的特點

相比于普通基礎(chǔ)，基礎(chǔ)體現(xiàn)出以下幾個方面的特點：高壓縮性。軟土地基強度較小，其壓縮性更高，水利工程施工過程中工程總體質(zhì)量會逐漸加大，如果基礎(chǔ)未經(jīng)處理，勢必會引起塌陷，從而影響工程質(zhì)量；沉降快?；A(chǔ)的高壓縮性決定了其沉降速度比普通土質(zhì)更快，且工程質(zhì)量越大，其沉降速度也會越大；低透水性?；A(chǔ)的主要成分包括黏性土、淤泥質(zhì)土等，其強度低，土質(zhì)松軟，且透水性差，土壤中的水分很難排出。最后，土質(zhì)不均。軟土地基土質(zhì)的密度、強度、硬度存在較大差異，施工過程中易出現(xiàn)基礎(chǔ)受力不均的現(xiàn)象，從而增加了潰壩、塌陷及崩裂等問題發(fā)生的概率。

3不良地基對水利基礎(chǔ)處理的影響及解決方法

不良地基對水利基礎(chǔ)處理的影響表現(xiàn)在基礎(chǔ)的沉陷量過大，基礎(chǔ)水力的坡降超過允許的范圍值。地質(zhì)的條件差，抵滑抗穩(wěn)的安全系數(shù)比設(shè)計值要小。地基里面沒有粘性土層，細砂層則有可能因為振動使其塌落，導(dǎo)致施工進度延緩，或因為塌落造成人員傷亡和破壞已修建好的工程。

3.1強透水層的防滲處理

以大壩為例，剛性壩基砂、卵、礫石都屬于強透水層，一般都會開挖清除，土壩壩基砂、卵、礫石層因透水強烈，不但損失水量，且易產(chǎn)生管涌，增大揚壓力，影響建筑物的穩(wěn)定性，一般要做防滲處理。處理方法：將透水層砂、卵、礫石開挖清除回填粘土或混凝土，構(gòu)筑截水墻。利用沖抓鉆或沖擊鉆機作大口徑造孔，回填混凝土或粘土形成防滲墻。采用高壓噴射灌漿方法修筑水泥防滲墻，水泥或粘土帷幕灌漿。壩前粘土或混凝土鋪蓋，延長滲徑，帷幕后排水減壓，設(shè)置反濾層。

3.2可液化土層的處理

可液化土層是指沒有粘性土層或有很少粘性土層在停止作業(yè)或振動的情況下，其壓力較大，下邊的水壓力上升，使地基沉陷、失去穩(wěn)定，危及到建筑和人員的安全。常用處理方法：一是將可液化土挖掉拉走，填入石灰或砂石等其他強度較高、防滲性能良好的材料；二是擠壓使土層密實或一層一層振動壓實；三是周圍用模板固定封閉，防止土層因水土向四處流動；四是在可液化土層以下打水泥土樁或灰土樁。

4基礎(chǔ)處理的要求

一是必須隨身攜帶地基和基礎(chǔ)施工圖紙、地址勘察報告、地基所需要的技術(shù)文件，了解施工地的實際情況；二是在準備挖地基之前，要嚴格按照預(yù)定的施工方案進行，對影響施工的物體或地面進行處理；三是若施工的地點在山區(qū)內(nèi)，需要勘察山區(qū)邊溝坡的地形構(gòu)造是否影響施工，以及山區(qū)的實際土質(zhì)，做好施工中滑坡坍塌水土流失等防護措施；四是在機械設(shè)備入場前，要做好便道修理平整加固工作；五是將測量的水準點、控制樁、線條做好標記并保護，且要經(jīng)常復(fù)核、復(fù)測其準確性，場地有不平整的地方要及時測量平整；六是開挖時應(yīng)將地質(zhì)勘察文件和實際地形進行對比，及時作出調(diào)整。

5水利工程地基處理的主要施工技術(shù)

有效的控制淤泥軟黏土的地基穩(wěn)定，為了解決淤泥軟粘土的地基沉降問題，采取排水固結(jié)進行施工，排水固結(jié)主要由以下兩部分組成：加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。對極限平衡區(qū)的發(fā)展范圍進行控制是其工作原理；對于淤泥土層厚度比較小，則需要對不符合要求的土質(zhì)進行更換處理，采用換土墊層法進行施工。碾壓處理主要用碾壓機械操作，一般為2～3m的深度，若換基深度比較深，可采用分層碾壓的方式進行處理，碾壓厚度一般每層都不超過50cm。這種方法一般適用于基坑面積較寬、開挖量比較大的回填土方工程；為了減少地基變形程度、提高地基承載能力，可以采用強夯的施工方法。一般是將80kN夯錘起吊至6～30m的高度，使錘自由落下的時候能有效的對土質(zhì)進行夯實處理。這種方法比較適合厚度較小的淤泥地基，利用這個方法能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場的適應(yīng)性準確的確認；地基防滲的施工通常采用旋噴法來開展，在土層預(yù)定濃度中旋噴機設(shè)置好自帶特殊噴嘴的注漿管，再進行提伸，噴嘴能夠按照規(guī)定的速度進行旋轉(zhuǎn)性移動轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)的過程中產(chǎn)生符合要求的壓力，這種高壓力迫使水泥的固化漿液和土體發(fā)生混合后，凝固并硬化成樁，合成樁與被加固的土體比起來強度比較大，防滲效果大大提升；振沖器的使用，在受到?jīng)_擊荷載與振動的共同作用下，地基成孔之后在孔內(nèi)填入碎石、砂等，按規(guī)定對其進行分層振實，這種方法叫做振動水沖法，這樣有效提升了地基的加固效果；土工合成材料加筋加固法，地基表面上平鋪的土工合成材料在地基如果出現(xiàn)塑性或剪切破壞時，破壞的范圍就能有效減少，最終目的是有效提高地基荷載；預(yù)壓砂井法：這種方法需要在加壓系統(tǒng)與排水系統(tǒng)配合的作用下，能夠有效的排出地基中的殘余水分，有效提升地基中的應(yīng)力，真正實現(xiàn)硬化固結(jié)目的，在施工的過程中在加固的位置要先清除植被和表層土，在地基上平鋪砂墊層。在砂墊層中插入塑料排水板，要使其水管橫向布置，這樣對于改善地基排水條件是有好處的。砂墊層表面需要鋪設(shè)密封膜，密封膜中地基氣壓需要使用真空泵抽出，地基氣壓必須要超過80kPa。在一些施工工期較短，要求較高的淤泥或者淤泥質(zhì)土的地基利用這種方法進行加固的時候，更適合采用此方法，因為這種方法消耗的時間較長，抽真空時的范圍也是很有限的；堤身自重擠淤法，這種方法在水利工程施工當中能夠有效的解決擠淤過程存在的沉陷不均勻的問題，通過減緩堤坡、減慢填筑堤身的速度，并且對堤身進行加高的方法來處理，這樣才能夠節(jié)約投資，因為這種方法存在施工工期長的缺點，所以適用于一些地基呈現(xiàn)流塑態(tài)的淤泥質(zhì)土或淤泥，并且對施工時間要求不能太急。

6結(jié)束語

對于地質(zhì)較為復(fù)雜的水利工程施工更要重視，不僅要引進國外先進的施工技術(shù)，也要不斷發(fā)展和完善國內(nèi)傳統(tǒng)技術(shù)，重視對基礎(chǔ)施工的新材料、新設(shè)備和新工藝的開發(fā)；著力將新型的防滲墻接頭以及TRD防滲墻技術(shù)應(yīng)用到工程實際中，同時要根據(jù)實際情況，充分利用已較為成熟的混凝土灌注樁技術(shù)，因地制宜，合理、科學(xué)地采用地基基礎(chǔ)施工工藝，確保施工的質(zhì)量，使地基基礎(chǔ)以上的建筑物的安全運行得到保障。

參考文獻

[1]成亮.小型水利工程基礎(chǔ)處理中水泥土的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2018（4）：206.

[2]劉翠玲.水利工程基礎(chǔ)處理技術(shù)探討[J].現(xiàn)代建設(shè)，2017（8）：30-31.

（作者單位：云南啟華建筑工程有限公司）