曹大山

【摘 要】我國(guó)地勢(shì)西高東低，因此幾條較大的河流大多都是由西向東流動(dòng)，由于落差較大，因此蘊(yùn)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(guó)家對(duì)于水利工程建設(shè)十分的重視。在水利工程建設(shè)過程當(dāng)中，地基是一切施工的基礎(chǔ)，因此水利工程地基施工在整個(gè)水利工程施工過程當(dāng)中占有十分重要的地位。文章對(duì)我國(guó)水利工程中地基施工的一些新技術(shù)進(jìn)行了介紹和探討。

【關(guān)鍵詞】水利工程；地基施工；新技術(shù)

我國(guó)地勢(shì)西高東低，因此幾條較大的河流大多都是由西向東流動(dòng)，由于落差較大，因此蘊(yùn)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(guó)家對(duì)于水利工程建設(shè)十分的重視。在水利工程建設(shè)過程當(dāng)中，地基是一切施工的基礎(chǔ)，因此水利工程地基施工在整個(gè)水利工程施工過程當(dāng)中占有十分重要的地位。文章對(duì)我國(guó)水利工程地基施工中的地基處理技術(shù)進(jìn)行了介紹和探討。

1.水利水電工程地基概況

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的水利工程建設(shè)獲得了很大的發(fā)展，越來(lái)越多的水利工程建設(shè)起來(lái)。在水利工程建設(shè)過程當(dāng)中，往往面臨十分復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)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(wěn)定，最終影響整個(gè)水利工程的質(zhì)量。地基對(duì)于水利工程建設(shè)來(lái)說十分的重要，是整個(gè)水利工程建設(shè)的基礎(chǔ)。一旦遇到不良地基，就會(huì)對(duì)水利工程產(chǎn)生十分嚴(yán)重的影響，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，由于地質(zhì)條件比較惡劣造成一些抗滑結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度比較低，無(wú)法承受巨大的壓力，相關(guān)的一些指標(biāo)，如抗滑能力、地質(zhì)穩(wěn)定性等均低于水利工程設(shè)計(jì)中對(duì)地基的基本的要求，無(wú)法滿足地基上部建筑物對(duì)于抗滑性以及穩(wěn)定性的要求。第二，由于地基土層較軟，強(qiáng)度不夠，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到上部建筑物的承載要求，或者是地基土層的強(qiáng)度分布不均勻或者是地基土層中存在著相對(duì)比較薄弱的環(huán)節(jié)，在上部建筑物的壓力之下產(chǎn)生比較嚴(yán)重的不均勻沉降，從而導(dǎo)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(fā)生破壞變形。第三，如果水利工程的地基位于結(jié)構(gòu)比較松散的礫石層、構(gòu)造碎帶或者是其它的透水性比較好的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境，水利工程往往會(huì)發(fā)生比較嚴(yán)重的透水、滲透，最終導(dǎo)致基礎(chǔ)的滲漏量或者是水力坡降遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出容許的范圍之內(nèi)。

2.水利工程地基基礎(chǔ)的處理方法

2.1水泥粉煤灰碎石樁的應(yīng)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(jié)強(qiáng)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(fù)合地基。在地基上部的建筑物產(chǎn)生的壓力會(huì)造成褥墊層產(chǎn)生變形，同時(shí)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(shí)水泥粉煤灰碎石樁的承載能力隨著擠密作用得到進(jìn)一步的提高，同時(shí)樁周圍的土層產(chǎn)生的策應(yīng)力又進(jìn)一步的強(qiáng)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(duì)水泥煤粉灰碎石樁、樁周土以及褥墊層的作用機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)的分析：

2.1.1對(duì)地基土具有一定的擠密作用

對(duì)于散填土、松散粉細(xì)砂、粉土，由于振動(dòng)沉管水泥粉煤灰碎石樁 樁的振動(dòng)和側(cè)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(nèi)摩擦角有所增加，土的物理力學(xué)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(fù)合地基在成樁初期，因樁孔內(nèi)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(chǎn)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(huì)降低樁體強(qiáng)度，反而可以使土體強(qiáng)度恢復(fù)并超出原土體天然承載力。

2.1.3樁的預(yù)震效應(yīng)

水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基成樁過程中，振沖器以一定的振動(dòng)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(duì)密實(shí)度的同時(shí)獲得強(qiáng)烈的預(yù)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(jīng)水解和水化反應(yīng)以及與粉煤灰的凝硬反應(yīng)，生成不溶于水的穩(wěn)定結(jié)晶化合物，它能使樁體的抗剪強(qiáng)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(chǔ)傳給復(fù)合地基的附加應(yīng)力，隨地層的變形逐漸集中到樁體上，出現(xiàn)了應(yīng)力集中現(xiàn)象，大部分荷載將由樁周和樁端承受，樁間土應(yīng)力相應(yīng)減小，于是復(fù)合地基的承載力比原有地基承載力有所提高。

2.2預(yù)應(yīng)力管樁

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁可分為后張法預(yù)應(yīng)力管樁和先張法預(yù)應(yīng)力管樁。先張法預(yù)應(yīng)力管樁是采用先張法預(yù)應(yīng)力工藝和離心成型法制成的一種空心筒體細(xì)長(zhǎng)混泥土預(yù)制構(gòu)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(guó)國(guó)內(nèi)施工過的方法有：錘擊法、靜壓法、震動(dòng)法、射水法、預(yù)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(shí)震動(dòng)劇烈、噪音大，為適應(yīng)市區(qū)施工需要，近幾年來(lái)我國(guó)各地開發(fā)了大噸位的靜力壓樁機(jī)施壓預(yù)應(yīng)力管樁的工藝，靜力壓樁機(jī)又可分為頂壓式和抱壓式，抱壓式是樁機(jī)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(jī)最大壓樁力可達(dá)5000千牛到6000千牛，可將直徑50毫米、600毫米的預(yù)應(yīng)力管樁壓到設(shè)計(jì)要求的持力層，從而大大推動(dòng)了預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用和發(fā)展。預(yù)應(yīng)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(zhì)量較好等優(yōu)點(diǎn)，靜壓管樁施工法主要是借助壓樁機(jī)的自重和配重的重量，通過科學(xué)的壓梁或壓柱，向管樁頂部或通過側(cè)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(yù)應(yīng)力管樁施工完成后，要及時(shí)進(jìn)行管樁檢測(cè)，普遍采用樁基高應(yīng)變法和低應(yīng)變法對(duì)單樁承載力和樁身完整性進(jìn)行檢測(cè)，預(yù)應(yīng)力管樁的單樁承載力由樁端極限阻力和極限側(cè)摩擦力組成。預(yù)應(yīng)力管樁在水利工程中作為一種基礎(chǔ)處理方法，在東部沿海地區(qū)逐步得到應(yīng)用，鍵筑基樁檢測(cè)規(guī)則保證了水利工程管樁基礎(chǔ)處理的質(zhì)量，為以后水利工程主體工程建設(shè)安全提供保障。

3.結(jié)論

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的水利工程建設(shè)也不斷的增多，由于水利工程建設(shè)往往面臨著十分復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，因此要采取相應(yīng)的技術(shù)措施，對(duì)水利工程的地基進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，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(shí)對(duì)于提高水利工程的質(zhì)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(yōu)點(diǎn)和局限性，這就要求水利工程施工人員結(jié)合工程地基的實(shí)際情況，靈活的采用適當(dāng)?shù)奶幚矸绞剑瑸樗こ痰慕ㄔO(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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