水利工程施工中地基處理技術(shù)探討

呂凱

摘 要：由于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(guān)系到整個工程的質(zhì)量。特別是軟土地基，由于土質(zhì)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(xiàn)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(shù)進行了探討。

關(guān)鍵詞：水利工程；施工中；地基處理；技術(shù)

1 水利工程施工中地基處理技術(shù)的重要性

縱觀水利工程總體發(fā)展態(tài)勢，其中最難處理的就是軟土地基。因為軟土地基整體穩(wěn)定性屬于比較差的狀態(tài)，結(jié)構(gòu)松散，無法達到建筑物所需要的承載能力，所以在工程建設(shè)階段，經(jīng)常會出現(xiàn)軟土地基達不到標(biāo)準(zhǔn)的承載要求，而導(dǎo)致工程出現(xiàn)傾斜甚至坍塌的情況，影響工程整體質(zhì)量。尤其是雨季來臨時，空氣中水分驟然增多，此時的軟土地區(qū)會吸收大量的水分，會嚴(yán)重降低結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，造成土壤抗剪力降低，影響工程施工的整體進度。因此，我們在進行水利工程項目建設(shè)的過程中，需要做好實地勘察工作，根據(jù)工程的實際情況，深入分析當(dāng)?shù)氐牡刂泛退臈l件。運用科學(xué)有效的方法，對當(dāng)?shù)赝寥缹嵭杏行У母牧颊摺Ｈ绱瞬拍鼙M可能增強地基的承載能力，保證其結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，推動工程順利實施，全面提高水利工程整體施工質(zhì)量。

2 水利工程施工特點

水利工程周邊地基的土體環(huán)境與河流湖泊接近，往往比普通地基的土體承載力地、可壓縮性能高、土壤環(huán)境的含水量也較大。一般來說，水利工程地基環(huán)境處于從軟塑到流塑狀態(tài)之間的狀態(tài)，其中飽和粘土是主要構(gòu)成部分，主要分布于湖泊、河流的周圍，它們體現(xiàn)出如下特點：

首先，在巨大壓力之下水利工程周邊地基結(jié)構(gòu)很容易被破壞，進而從原來固體的土體狀態(tài)變成一種稀釋的流動狀態(tài)，這種情況下土體承載能力明顯降低；

其次，水利工程地基環(huán)境水滲透性能較差，甚至幾乎不能滲水，面對這種情況水利工程設(shè)施所處的土體環(huán)境往往會持續(xù)很長時間的排水過程，同時這一過程中設(shè)施將會面臨很大的沉降距離；

最后，水利工程地基環(huán)境中壓縮性能非常強，因此需要承受較大壓力時水利工程周邊地基環(huán)境會發(fā)生變形，通常情況下這種情況會發(fā)生在垂直壓力0.1兆帕以上，這種情況水利工程將面臨沉降問題的出現(xiàn)。

3 水利工程施工中地基處理技術(shù)

3.1 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(zhì)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(shè)備將軟土全部挖出，然后根據(jù)工程的實際需求，填充滿足工程施工質(zhì)量等級要求的土質(zhì)，并根據(jù)施工設(shè)計要求對填充的土質(zhì)進行分層夯實，經(jīng)檢測合格后再進行后續(xù)工序的施工，為主體工程施工奠定基礎(chǔ)。

為了保障地基的承載力，應(yīng)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(jù)設(shè)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(xiàn)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(zhì)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(nèi)部氣體的排出，加快地基的固結(jié)。當(dāng)然，填充的方案并不是固定不變的，需要根據(jù)實際需求進行相應(yīng)的調(diào)整，將軟土地基處理的效果最大化。

3.2 置換墊層法

置換墊層法適合軟土層厚度較淺地基處理，先將軟土層進行人工去除，換上穩(wěn)定的填墊材料。一般用來填墊的材料為砂石、卵石等結(jié)構(gòu)堅固、硬度高、透水性好的材料，可以有效增強地基的穩(wěn)固程度，提高地基承載能力，降低地基沉降的速率，加速地基水的排放。填墊時，采用分層填墊的方法，每墊完一層便壓實一次，使得整個地基受力均勻，長期使用，也不會因為局部沉降造成結(jié)構(gòu)工程損壞現(xiàn)象。填墊時，對于最底層的材料要特別注意，其強度性能-定要高，壓縮性要小，防止從地基最底層開始發(fā)生沉降現(xiàn)象，導(dǎo)致工程整體發(fā)生沉降。在使用置換墊層法時需要注意以下幾點。（1）在進行填墊前，要先把基坑內(nèi)的樹葉枯枝等清理掉，如果坑內(nèi)有積水，應(yīng)先把積水排出，然后清理積水處遺留下來的雜物，最后將基坑周圍的土層進行加固，開始填墊作業(yè)。（2）填墊作業(yè)時，要參考作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化進行操作，先將填墊的原材料攪拌均勻，然后鋪平、搗實，處理好接頭，使接頭呈斜坡狀，填墊的每層之間都需要有一定的間隔。

3.3 加載法

在水利工程施工中軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)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(chǔ)處理技術(shù)主要通過增加應(yīng)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(yù)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(shè)沙土形成真空環(huán)境，由大氣壓力進行加載；而預(yù)壓加載法是指在軟土地基穩(wěn)定的情況下，通過增加荷載進行預(yù)壓。使用加載法需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，綜合比選多方案后確定是否采用。

3.4 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(shù)應(yīng)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(jié)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(chǔ)處理技術(shù)，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(zhì)，特別是對于黃河以北的廣大地區(qū)，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(jié)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(chǔ)處理技術(shù)。

4 結(jié)束語

地基是工程建設(shè)的核心要點，其施工階段操作是否合理，直接對整個工程產(chǎn)生決定性影響。在現(xiàn)階段水利工程地基施工的過程中，可以運用多種施工技術(shù)進行相關(guān)的操作，但是，一定要事先對當(dāng)?shù)氐乃摹⒌刭|(zhì)情況做好實地勘察工作，選擇最為合適的施工技術(shù)，還要充分考慮到軟土地基情況，分析其發(fā)展特點，從眾多的施工方案中，擇優(yōu)選取，以保證工程結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性和整體施工質(zhì)量為發(fā)展前提，通過夯實地基基礎(chǔ)，保證水利工程全面建設(shè)，穩(wěn)定發(fā)展。

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