楊興文

試論水利建設(shè)中不良地基處理加固與施工

楊興文

目前，我國水利工程行業(yè)發(fā)展十分迅速，在水利建設(shè)工程中經(jīng)常會(huì)遇到軟弱、復(fù)雜的地質(zhì)，如膨脹填土、凍土等，為了保證水利工程建筑的穩(wěn)定和堅(jiān)固要求，必須要對(duì)這些不良地基提前進(jìn)行處理，使其滿足水利工程建設(shè)質(zhì)量、安全要求。本文主要討論如何對(duì)水利建設(shè)中不良地基進(jìn)行加固。

水利建設(shè)地基處理加固凍土砂石

近幾年來，隨著建筑事業(yè)的突飛猛進(jìn)，我國水利水電建設(shè)呈現(xiàn)出前所未有的發(fā)展態(tài)勢(shì)，其建設(shè)數(shù)量、規(guī)模更是空前絕后。但是在這些水利工程施工中，由于施工環(huán)境復(fù)雜多變的影響，多數(shù)水利水電建設(shè)對(duì)于地基穩(wěn)固性、安全性要求非常高，給不良地基處理和加固提出了新的要求。本文就水利建設(shè)中，不良地基的處理加固方法與施工要點(diǎn)進(jìn)行分析和闡述。

一、水利建設(shè)中幾種常見的不良地基

地基是所有建筑物的基礎(chǔ)，它是建筑物不可分割的組成部分，其施工質(zhì)量與安全直接影響建筑整體穩(wěn)定性與耐久性。而水利工程施工中，由于施工環(huán)境的復(fù)雜與施工方法的影響，多數(shù)工程的地基環(huán)境都屬于不良地基，這種情況下就必須要提前對(duì)地基進(jìn)行處理，從而達(dá)到提高工程質(zhì)量的目的。在目前水利建設(shè)中，常見的不良地基主要包含以下幾種。

1.多年凍土。這種土質(zhì)主要分布在我國東北、西北以及青藏高原地區(qū)，由于這些地區(qū)常年溫度偏低，凍土現(xiàn)象較為嚴(yán)重。雖然這些凍土地區(qū)的地基有著瞬間承載大的特征，但是其嚴(yán)重的流動(dòng)性、轉(zhuǎn)變性給我們施工造成巨大的影響，如果在施工中遇到這種地基的時(shí)候，我們必須全面考慮這種土質(zhì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和承載力。

2.飽和松散砂土。這種地基在平時(shí)表現(xiàn)出穩(wěn)定的狀態(tài)，一旦受到外界振動(dòng)因素的干擾，由于土壤顆粒變形排列，使得整個(gè)地基出現(xiàn)變形、液化的現(xiàn)象，進(jìn)而喪失承載能力。在對(duì)這種不良地基進(jìn)行處理的時(shí)候，我們需要注意它的荷載變動(dòng)，根據(jù)不同的荷載和動(dòng)力要求對(duì)其進(jìn)行處理，將其中容易出現(xiàn)的可能性和液化性充分處理，然后有針對(duì)，有目的地處理。

3.濕陷性黃土。這種土層主要分布在我國北方、東北以及華東地區(qū)，在這些土壤處理的時(shí)候除了需要注重原來土壤變動(dòng)機(jī)理外，還要考慮由于地基失陷而引發(fā)的沉降、開裂等現(xiàn)象，并將這些問題提前加以處理，做到防患于未然。

二、不良地基處理方案的選擇法

要想對(duì)達(dá)到不良地基的科學(xué)處理要求，在處理中必須要提前掌握施工地質(zhì)、施工方法、施工設(shè)備以及設(shè)計(jì)圖紙等資料，同時(shí)還要充分了解各種地基處理方法，從中提取出能夠滿足實(shí)際要求的方法，然后在制定有關(guān)地基處理方案。

（1）在施工之前，要根據(jù)施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃圖對(duì)施工范圍內(nèi)的地質(zhì)進(jìn)行勘查，結(jié)合構(gòu)筑物、建筑物的功能及性質(zhì)，進(jìn)而選擇出適宜的處理方案。

（2）對(duì)施工場(chǎng)地的土壤、環(huán)境資料進(jìn)行整理，并對(duì)比各種地基處理方案，從其中選擇材料來源、消耗以及處理效果，并通過這些結(jié)局的對(duì)比，從而選擇出最佳的處理方案。

（3）在施工現(xiàn)場(chǎng)，我們需要對(duì)不良地基的處理方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及時(shí)的改進(jìn)和處理處理方案中存在的問題，而且我們還要對(duì)這些問題的產(chǎn)生原因做總結(jié)，提出相應(yīng)處理方案。

三、常見的幾種處理不良地基的方法

長(zhǎng)期以來，在建筑工程項(xiàng)目中，不良地基的施工處理一直深受人們的重視，它由于本身力學(xué)性能、剛度以及整體性不佳的特點(diǎn)，使得其天然性能很難滿足各種建筑物穩(wěn)定性需要，尤其是在水利工程施工中，由于水利建筑物本身體積大、重量大的特征，因此必須要提前對(duì)這些不良地基進(jìn)行處理。在當(dāng)今的不良地基處理中，我們常見的處理方法主要包含下面三種。

1.置換法。置換法還可以分為三種：①振沖置換法。此法適用于強(qiáng)度較低的軟黏土，利用振沖機(jī)具使地基成孔，并在孔中分批填入粗粒材料，最終使其形成樁體，使地基的承載力提高。②換填法。即清除不良地基，再用壓密性好的土質(zhì)回填，并對(duì)其進(jìn)行夯實(shí)，從而提高地基的穩(wěn)定性，但要注意坑邊的穩(wěn)定，要將不良地基清除干凈，還要注意回填料的質(zhì)量，并對(duì)其進(jìn)行分層夯實(shí)。③擠（夯）置換法。是指利用沉管或夯錘擠壓土體，在土中置入管或錘，同時(shí)還要在管內(nèi)或夯坑內(nèi)填入粗粒材料，如果采用透水性好的填料可以成為良好的豎向排水通道。

2.壓實(shí)與夯實(shí)法。①重錘夯實(shí)法。利用地心吸引力原理，使重錘自由下落，使其表面形成一定厚度的持力層，達(dá)到夯實(shí)淺層地基的目的。施工前要通過實(shí)驗(yàn)來確定夯錘的落距、重量以及夯擊次數(shù)等相關(guān)參數(shù)；要控制好地基的含水量；基底標(biāo)高不同時(shí)要遵守先深后淺的原則。②表層壓實(shí)法。對(duì)于相對(duì)疏松的表層土和分層填筑土，可以采用人工夯、振動(dòng)碾壓機(jī)械和低能夯實(shí)機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)。當(dāng)填筑土層或表層土的含水量較高時(shí)可分層鋪墊水泥、石灰進(jìn)行壓實(shí)，達(dá)到加固土體的目的。③強(qiáng)力夯實(shí)。加大夯錘的重量并提高落距，加大對(duì)地基的沖擊力，反復(fù)多次對(duì)地基進(jìn)行夯擊，使土體更加密實(shí)，從而達(dá)到降低地基壓縮性提高地基強(qiáng)度的上的。

3.預(yù)壓法。根據(jù)施工方法的不同還可以將預(yù)壓法分為幾種：①真空預(yù)壓法。這種方法在利用的時(shí)候首先要在原來的土壤上鋪設(shè)一定厚度的沙層作為墊層，然后根據(jù)沙層覆蓋的土壤土質(zhì)確定土工膜，利用土工膜來保證施工區(qū)域與周邊環(huán)境的密封關(guān)系；再利用真空泵等先進(jìn)設(shè)備將土壤中的水分和氣體抽出來，使得土壤結(jié)構(gòu)變得更加緊密，從而增加了圖層的穩(wěn)定性和整體性。這種方法在利用的時(shí)候還可以采用加壓法來提高土壤的密實(shí)性，通常都是采用夯錘來對(duì)土壤進(jìn)行夯實(shí)。如果施工面積較廣可以考慮采用分區(qū)預(yù)壓法；施工前要做好測(cè)量工作；施工完成后對(duì)砂槽和腐植土層進(jìn)行清除，還需要注意減少對(duì)周邊環(huán)境的影響。②降水法。是指利用降低地下水位的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)地基土的預(yù)壓。適用于粉土、淤泥和飽和黏土等土質(zhì)。電滲法是降水法的一種，它是通過直流電場(chǎng)，使土中的水從陽極流向陰極，從而形成電滲。為了加速飽和黏土地基的固結(jié)還可以與堆載預(yù)壓法配合使用。

4.拌和法。①深層攪拌法。這種方法主要適用于對(duì)飽和軟黏土的加固。以石灰粉體、水泥漿體作為固化劑，利用深層攪拌機(jī)械將固化劑投入地基土中并將他們強(qiáng)制攪拌，使其形成樁體，使地基的強(qiáng)度得以提高。②高壓噴射注漿法。讓水泥漿受高壓力后從噴出，使土體受到破壞，并將其與地基土進(jìn)行拌和，凝固后形成拌和樁體，這種方法也可以用于防滲結(jié)構(gòu)和擋土結(jié)構(gòu)的施工中。

四、結(jié)束語

總之，在水利工程中，不良地基基礎(chǔ)是常見現(xiàn)象之一，其處理方法多種多樣，但是由于水利建筑物功能、結(jié)構(gòu)和特征的不同，對(duì)不良基礎(chǔ)的處理方法要求也不盡相同，其處理效果當(dāng)然也就不一樣。由于地基處理質(zhì)量對(duì)整個(gè)工程處理質(zhì)量影響很大，因此必須要在施工中提前做好基礎(chǔ)處理，這樣能有效消除不良地基對(duì)上部建筑物造成的不利影響，有效保障工程質(zhì)量。

［1］陶忠平.水利水電工程建設(shè)中不良地基基礎(chǔ)處理方法研究［J］.水利水電技術(shù)，2007.

［2］張志良.水利水電基礎(chǔ)工程與地基處理技術(shù)的現(xiàn)狀和展望［J］.水利水電施工，2008.