水利工程施工中地基處理技術

李文祥

【摘要】我國地大物博，擁有豐富的礦產資源和地理資源。國內地勢東低西高，導致國內幾條著名的河流都是從西向東流動，形成了較大的高度落差，致使中國擁有了豐富的水力資源，方便了水利工程的開發和發展。水利工程擁有天然的優勢，環保并且不損耗能源，在這個提倡節能減排，保護環境的時代下，水利工程被各國所追捧。中國對此也十分重視， 建造了好幾個大型水利工程項目，尤其是長江三峽工程受到了全世界的廣泛關注。在建造水利工程當中，地基是保證工程平穩運行的基礎，地基工程施工的好壞關系到整個水利工程的成敗，因為地基在整個工期占有了重要的地位，從而刺激了地基技術的發展，各種新技術層出不窮。本文對水利工程地基技術做了詳細的介紹和研究。

【關鍵詞】水利工程；地基工程；新技術

一、地基對水利工程的影響

改革開放以后，中國經濟進入高速發展時期，許多新工程新項目紛紛上馬。因為我國豐富的水利資源，國家越來越重視水利工程，水利工程建設獲得長足的發展，國家建造了好幾個

大型的水利工程。但是在建設水利工程之中也出現了許多不和諧的因素：水利工程一般建在河流附近，往往會面臨復雜的地質環境，地基不能如期穩固的建造起來，從而導致項目落馬。

勉強建造起來也會因為地基不穩，無法承載上部建筑物的重量，嚴重影響整個工程質量。所以說地基是建設水利工程最重要的影響因素，一旦地基建設不好，必然會對整個水利工程產生嚴重的影響。主要表現在三個方面。

1. 抗滑能力差

因為地質條件惡劣，造成地基在建設過程中抗滑、抗壓結構面的強度很低，導致工程質量相關衡量指標如抗滑能力、抗壓能力、穩定性等均低于水利工程對地基的要求，無法滿足地上層建筑物的安全穩定。一旦發生意外，后果不堪設想。

2. 下沉產生變形

因為地基地質條件惡劣，建造地基的土層較軟，強度遠遠滿足不了上部建筑物的承載要求或者建設地基的土層承載能力分布不均勻，在上層建筑物的壓力之下會產生嚴重的不均勻下沉，從而使地基發生形變，破壞地基的結構，嚴重影響上層建筑物的安全性。

3. 滲水現象嚴重

如果將水利工程選址在比較松散的礫石層或者滲水性較好的地質環境中，地基建造以后往往會發生較為嚴重的滲水現象，導致地基的滲水量超標，緩慢腐蝕地基的質量，造成意外的發生。

二、地基的處理技術

1. 水泥粉煤灰碎石樁技術的應用

水泥粉煤灰碎石樁技術在水利施工地基建設過程中使用非常廣泛，利用水泥粉煤灰碎石樁，樁間填入沙土，加上抗壓褥墊層共同構成一種新型復合地基。復合地基具有強度高、抗變形能力強等優點，在現代水利地基施工過程中廣泛應用。其工作原理為：地基上層的建筑物產生的壓力會造成褥墊層發生形變，褥墊層又將這些壓力均勻分散到下方的水泥粉煤灰碎石樁以及樁內沙土上，壓力被平均分散，地基受力較為均衡；同時樁內沙土受到壓力作用進一步凝實，進一步加強了水泥粉煤灰碎石樁的承載能力。由于水泥粉煤灰碎石樁的材料簡單容易獲取，成本較低，在建造水利工程地基建設中廣泛應用。水泥粉煤灰碎石樁技術的作用表現在一下三個方面：

（一）對地基土層的擠壓作用

地基附近松散的土層緊挨著水泥粉煤灰碎石樁，在水泥粉煤灰碎石樁內部裝有振動管道，帶動水泥粉煤灰碎石樁一起振動，使松散土層受到振動和側向擠壓作用，土層砂礫縫隙減小，含水量變低，土層變得比以前要瓷實很多，增強了土層的力學性能，從而提升了水泥粉煤灰碎石樁的承載能力。

（二）水泥粉煤灰碎石樁體的排水作用

這種新型復合地基在建造初期，樁體排列整齊，在樁體附近堆砌過濾性能很好的粗顆粒填料，這樣在地基中就形成了滲透性很好的人工排水通道。使樁體的水汽可以排出，有效的減緩振動產生的孔縫水壓力，增強了地基的排水能力，并且這種排水方式并不會損耗樁體的壽命反而能夠增強土層的強度從而增強了承載能力。

（三）水泥粉煤灰碎石樁的預震作用

復合地基在建設成樁的過程中，振沖器設備會以固有的振動頻率不斷了向四周振動土層，加速土層的激振能力，使土層和內部的填充物密實度得到提升，間接提高了砂土的抗液化能力。

（四）水泥粉煤灰碎石樁的置換作用

水泥粉煤灰碎石樁內的水泥經過水化反應，粉煤灰經過凝硬反應后會產生化學反應，生成一種不溶于水的穩定結晶化合物，這種化合物大大的提高了樁體的抗變形、抗剪切能力，上層建筑物的壓力會隨著土層的變形集中到樁體上，出現壓力集中現象，分擔了樁內土層的壓力，進而提高了復合地基的承載能力。

2. 預應力混凝土管樁技術的應用

預應力混凝土管樁技術又由先張法和后張法。預應力混凝土管樁技術關鍵在于沉樁技術，因此沉樁技術很是發達，沉樁方法很有多種，包括錘擊法、靜壓法、震動法等。由于現代居民越來越重視生活質量，震動大、噪音大的沉樁方法逐漸被淘汰，靜壓法技術被大力發展，特別是我國研究出大噸位靜壓力壓樁機施壓管樁的技術，大大推動了預應力管樁技術的發展。預應力混凝土管樁施工方法包括錘擊法和靜壓法兩種，各有各的優點。錘擊法打樁具有打樁速度快，工程質量可靠的優點；靜壓法主要是借助壓樁機，通過科學的壓樁，向管樁上部施加壓力，將管樁緩慢穩定的壓入土層中。應用預應力管樁技術施工完成后要進行管樁檢測，保證了地基的質量，從而確保水利工程主體建筑安全穩定的建設。