水利工程施工地區(qū)地基基礎(chǔ)處理技術(shù)

隨著我國(guó)水利工程的不斷發(fā)展，水利工程的整體質(zhì)量是目前水利工程建設(shè)中的重中之重。而為了保證水利工程的施工質(zhì)量，就要對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行處理，保證地基基礎(chǔ)的質(zhì)量及穩(wěn)固程度，從而增加水利工程施工的安全性，減少安全隱患的發(fā)生[1]，促使水利工程在投入使用后，達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，增加使用年限，保證水利工程的正常運(yùn)行，并減少水利工程的維護(hù)成本，為我國(guó)節(jié)省更多的水利工程維護(hù)資金，從而保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。因此，水利工程建設(shè)過程中的地基基礎(chǔ)處理，在水利工程的整體建設(shè)中就顯得尤為重要。

2水利工程建筑物地基分類

水利工程建筑物地基分為2大類型：巖基和軟基。巖基是由巖石構(gòu)成的地基，是硬基。軟基是由淤泥、壤土、砂、砂礫石等構(gòu)成的地基，又分為砂礫石地基、軟土基地。砂礫石地基是由砂礫石、砂卵石等構(gòu)成的地基，它的空隙大、孔隙率高，因而滲透強(qiáng)，砂礫石地基在水利工程基礎(chǔ)處理中通常采用樁基礎(chǔ)進(jìn)行處理。軟土地基是由淤泥、壤土、粉細(xì)砂等細(xì)微粒子的圖紙構(gòu)成的地基。這種地基具有空隙率大、壓縮性大、含水量大、滲透系數(shù)小、水分不易排出、承載能力差、沉陷大、觸變性強(qiáng)等特點(diǎn)，在外界的影響下很容易變形，是水利工程建設(shè)中最常見的一種地基，也是最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的一種地基。

3水利工程地基處理施工的準(zhǔn)備工作

在水利工程施工前，需要對(duì)地基進(jìn)行處理，主要是針對(duì)水利工程地基的強(qiáng)度以及面積進(jìn)行施工的準(zhǔn)備工作。一般情況下，水利工程地基基礎(chǔ)施工都是采用從線到面的施工方式，先做出一條具有分割作用分割線路，然后在這條分割線路的基礎(chǔ)上，對(duì)水利工程地基施工的整體面積范圍進(jìn)行系統(tǒng)的了解。另外，當(dāng)根據(jù)水利工程的需要確定好地基的施工面積后，就要開始考慮水利工程地基的排水系統(tǒng)，要根據(jù)地基以及地質(zhì)的實(shí)際情況，對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行專業(yè)合理的設(shè)計(jì)，以保證水利工程地基基礎(chǔ)施工的質(zhì)量。同時(shí)，水利工程的地基施工處理方式，也要根據(jù)水利工程的建筑結(jié)構(gòu)，選擇合理的地基施工技術(shù)，保證水利工程地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性與安全性。在水利工程地基基礎(chǔ)施工的過程中，排除所有的安全隱患，確保水利工程地基基礎(chǔ)處理技術(shù)的專業(yè)性、合理性和穩(wěn)定性。

4水利工程地基基礎(chǔ)處理的主要施工技術(shù)應(yīng)用

在水利工程地基施工過程中，因?yàn)橥临|(zhì)的特殊性，地基處理基本方法有開挖法、灌漿法、防滲墻法、樁基礎(chǔ)、錨固、置換法、排水法、擠密法等。如開挖處理是將不符合設(shè)計(jì)要求的覆蓋層、風(fēng)化破碎的巖層挖掉，是地基處理最常用的方法。本文結(jié)合西北寧夏地區(qū)水利工程施工中經(jīng)常遇到的軟土地基（淤泥、壤土、粉細(xì)砂）基礎(chǔ)，探討地基基礎(chǔ)處理方法。以期同行在進(jìn)行水利工程地基基礎(chǔ)處理過程中，可以根據(jù)不同性質(zhì)的土層，采用合理的地基基礎(chǔ)處理施工技術(shù)對(duì)地基進(jìn)行合理的施工[2]。

4.1淤泥類軟土地基

在水利工程建設(shè)中，軟土地質(zhì)分布情況較為廣泛，在施工前要對(duì)地基進(jìn)行基礎(chǔ)處理，保證地基的承載力。并且要結(jié)合水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)，選擇適合的施工技術(shù)進(jìn)行地基施工。從而提升地基承載力，增加地基的穩(wěn)定性，減少因受到地質(zhì)的影響而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形的現(xiàn)象。

4.1.1靜載法在對(duì)水利工程的地基基礎(chǔ)進(jìn)行處理的過程中，往往會(huì)出現(xiàn)地基的基礎(chǔ)硬度達(dá)不到施工的實(shí)際需求，所以就會(huì)使用靜載法增加地基基礎(chǔ)的硬度，使水利工程地基土質(zhì)的硬度達(dá)到符合地基施工的要求標(biāo)準(zhǔn)，從而增加水利工程地基的使用壽命。而靜載法就是對(duì)水利工程地基的土質(zhì)施加高強(qiáng)度的壓力，減少地基土質(zhì)中的水分，從而使其達(dá)到地基施工的硬度標(biāo)準(zhǔn)。但是在應(yīng)用靜載法的同時(shí)，也要考慮運(yùn)行時(shí)間，避免因時(shí)間過長(zhǎng)造成地基土質(zhì)中不必要的水分流失。

4.1.2墊層換填法（置換法）在對(duì)水利工程地基進(jìn)行深層處理的過程中，施工方一般都會(huì)使用墊層換填法對(duì)水利工程的地基基礎(chǔ)進(jìn)行處理。墊層換填法也是目前水利工程地基基礎(chǔ)處理中運(yùn)用較多的技術(shù)處理方法之一。它的主要技術(shù)原理就是，將建筑物基礎(chǔ)底面以下一定范圍內(nèi)的軟弱土層挖去，換填無(wú)侵蝕性及低壓縮性的散粒材料，如堅(jiān)硬碎石和硬度較強(qiáng)的泥土等物質(zhì)（見表1）更換到地基的軟弱土層中，對(duì)地基的軟弱土層進(jìn)行材料填充，達(dá)到加速軟土固結(jié)、提升地基基礎(chǔ)土質(zhì)強(qiáng)度的作用[3]。在進(jìn)行地基基礎(chǔ)土質(zhì)的墊層換填過程中，如果對(duì)地基土質(zhì)的填埋深度超過1m，那么就要在填埋土方上部加一層土工織物。這樣可以有效地提高水利工程地基基礎(chǔ)的承載力，減少熱脹冷縮現(xiàn)象對(duì)地基基礎(chǔ)的影響，從而提高地基整體的承載力以及穩(wěn)定性，保證水利工程施工的順利進(jìn)行，為水利工程的施工安全以及施工質(zhì)量提供保障。

4.2濕陷性黃土類軟土地基

4.2.1預(yù)浸水法（泡水法）西北地區(qū)，屬低山黃土丘陵溝壑區(qū)，許多地區(qū)沖溝發(fā)育、溝壑縱橫，地形起伏變化較大，地層巖性較單一，巖性由黃土組成，垂直節(jié)理發(fā)育，可見大孔隙。第四系覆蓋一般較厚，Ⅱ～Ⅳ級(jí)自重濕陷場(chǎng)地分布廣泛，地震基本烈度一般為Ⅷ度。濕陷土層厚度幾米至20余米分布不等，濕陷性黃土的允許承載力[R]=120kPa，建筑基礎(chǔ)需采取相應(yīng)的地基處理措施[4]。地層構(gòu)成一般是，第四系上更新統(tǒng)馬蘭黃土(Q3ml)：呈可塑——軟塑狀態(tài)，分布于場(chǎng)地上部，厚度一般20～30m，土黃色，堅(jiān)硬狀態(tài)，垂直節(jié)理發(fā)育，可見大孔隙，含有白色鈣質(zhì)條紋，含有植物根系，具濕陷性。下部第四系上更新統(tǒng)沖積(Q3al)壤土夾黏土，厚度幾米不等，淺褐色、黃褐色、褐土黃色、褐灰色，濕——稍濕，硬塑——堅(jiān)硬狀態(tài)，呈水平層理，含有褐黑色斑點(diǎn)，不濕陷。下部分布第三系清水營(yíng)組(E3q)泥巖，局部夾有黏土薄層。分布于黃土下。厚度幾米不等，不濕陷[5]。

4.2.2擠實(shí)法地基基礎(chǔ)處理技術(shù)——強(qiáng)夯法在對(duì)黃土濕陷性水利工程地基進(jìn)行處理的過程中，如濕陷性土層較薄，一般約為8ｍ，通常會(huì)采用強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法亦稱動(dòng)力固結(jié)法，在實(shí)施的過程中應(yīng)用自由落下的重錘，對(duì)黃土濕陷性地基進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)。將黃土濕陷性地基土質(zhì)進(jìn)行強(qiáng)度的提升，并降低壓縮性。這種地基基礎(chǔ)處理技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單，適用廣泛，特別是對(duì)非飽和土加固效果顯著。同時(shí)，這種地基基礎(chǔ)處理技術(shù)的成本小，地基加固速度快，是目前針對(duì)黃土濕陷性地基處理最為簡(jiǎn)單與經(jīng)濟(jì)的處理技術(shù)之一。一般在4000kN?m的夯擊能情況下，最大有效加固深度通常為6～8m。為保證強(qiáng)夯處理效果，在地基強(qiáng)夯前，首先將基面植被層、淺層濕陷性黃土進(jìn)行清除，清理深度不小于3m[6]。

5結(jié)語(yǔ)

為了使水利工程能更好地發(fā)揮出其自身的作用，保證施工進(jìn)度、施工質(zhì)量，降低施工人員的安全風(fēng)險(xiǎn)，就要應(yīng)用合理的技術(shù)手段進(jìn)行水利工程的建設(shè)，同時(shí)還要對(duì)水利工程施工中常見的地基基礎(chǔ)處理技術(shù)進(jìn)行重視，為水利工程的建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)的保障基礎(chǔ)，從而促進(jìn)水利工程的發(fā)展。