水利水電工程地基處理技術(shù)思考
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摘要：地基是水利水電工程施工中最為重要的一個環(huán)節(jié)，基于此，本文針對水利水電地基工程施工技術(shù)進行了簡要分析，以期為相關(guān)工作人員提供參考，實現(xiàn)水利水電工程的良好運行。
關(guān)鍵詞：水利水電；基礎(chǔ)工程；施工技術(shù)
1引言
地基的穩(wěn)固程度對于水利工程的運行安全有著十分重要的影響，然而在實際工程中，部分單位對于地基施工不夠重視，導(dǎo)致其存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患，直接影響到水利建筑的施工壽命與運行可靠性。
2水利水電工程地基施工概述
地基即是指承托建筑物基礎(chǔ)的這一部分很小的場地。而基礎(chǔ)即是指建筑物向地基傳遞荷載的下部結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有承上啟下作用。現(xiàn)階段建筑物地基中主要面臨四大問題：①強度和穩(wěn)定性；②變形問題；③滲漏問題；④液化問題。而在水工建筑物中對地基進行處理目的主要是為了有效解決上述問題，而在水利水電地基工程中，主要的處理的對象則是軟弱地基和特殊土地基。軟土地基即是指強度較低，但壓縮性卻極高的軟弱土層，壓縮層按照其特征分，可以分為五類：①淤泥；②軟粘性土；③淤泥質(zhì)土；④泥炭土質(zhì)；⑤泥炭。軟土地基具有以下特性：①孔隙比以及天然的含水量較大。我國的軟土的天然空隙比e通常在1~2之間，而軟土中淤泥以及淤泥質(zhì)土含水量W通常介于50~70％之間，最高能夠達到200%，遠遠超過最大的液限。②壓縮性較高。我國軟土中的淤泥以及淤泥質(zhì)土的壓縮系數(shù)a通常介于1~2之間，且大于0.5MPa-1，在該地基上建造建筑物會出現(xiàn)較大的沉降，且沉降不夠均勻，從而損壞建筑物的結(jié)構(gòu)，使其發(fā)生開裂。③透水性較差。雖然軟土的含水量較高，但透水性卻很差，當(dāng)滲透系數(shù)k不超過1（mm/d）時，透水性就十分的差。所以，當(dāng)軟土在承受了較強的荷載后，空隙的水壓會增高，地基的壓實密度以及結(jié)構(gòu)的性能都會受到影響。④抗剪強度較低。一般來說，軟土?xí)尸F(xiàn)出由軟塑-流塑的狀態(tài)，當(dāng)軟土受到外部荷載作用后，其抗剪性就會變差，通常我國軟土的抗剪強度不超過30kN/m2，如果土層自身就擁有排水出路時，其內(nèi)部的摩擦角幾乎為零，其受到的有效壓力也就越大，固結(jié)速度越快。反之，如果土層內(nèi)部含有較好的排水出路，荷載越大，強度則越小。特殊土地基主要包括濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土、凍土等。這些土結(jié)構(gòu)的承載能力較低，通常每平方米小于50kN，難以達到水工建筑的地基施工的設(shè)計要求，若此種土質(zhì)在路基填土或者橋涵構(gòu)造物基礎(chǔ)中出現(xiàn)時，更難以達到所規(guī)定的壓實度值，所以更要對其進行處理。為了確保地基施工能夠為建筑物提供較為穩(wěn)定的支撐，保證整個水利水電施工的質(zhì)量，必須對天然地基的基礎(chǔ)進行勘察、分析，選擇合適的地基處理技術(shù)，確保地基質(zhì)量達標(biāo)后，方可開始后續(xù)工程施工。
3水利水電地基施工技術(shù)分析
3.1水利水電地基施工準(zhǔn)備工作
水利水電地基施工一般從兩個方面開始施工。（1）利用從線到面的方式進行淺基礎(chǔ)的施工，首先要對施工的大致范圍有個了解，制造出一條具有分割作用的線條，再逐漸擴大施工的面積，施工時要考慮到水位下降問題以及適當(dāng)?shù)脑黾优潘到y(tǒng)，按照施工地的地質(zhì)條件并有效結(jié)合先前的施工方式，尋找最為合適的保護建筑結(jié)構(gòu)的施工方式，對其進行有效的預(yù)防，便于其能夠更好的投入使用。（2）由于地基能夠?qū)ㄖ纳蠈舆M行支撐，所以對于其強度以及面積的要求很高，要對地基基礎(chǔ)進行綜合的考察，主要考察內(nèi)容如下：①地基是否具備耐久韌性；②地基是否具備較好的抗水侵蝕性；③地基是否具備足夠的抗化學(xué)腐蝕性；④地基是否具有較強的抗低溫能力。此外，盡管允許地基發(fā)生變形，但變形程度要控制在一定的范圍內(nèi)。
3.2水利水電地基的主要施工技術(shù)
（1）排水固結(jié)法為了有效解決淤泥軟粘土的地基沉降的問題，則可以使用排水固結(jié)法，有效報紙淤泥軟黏土的地基穩(wěn)定，排水固結(jié)主要由加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。其原理主要在于對極限平衡區(qū)的發(fā)展范圍進行控制，在路堤的兩側(cè)進行填筑。（2）煥土墊層法如果淤泥土層厚度較小，則需要將不符合相關(guān)設(shè)計要求的淤土質(zhì)進行置換，通?；靥畹牟牧嫌形宸N類型即：砂墊層、碎石墊層、粉煤灰墊層、干渣墊層以及土墊層等。也可以使用機械對地基進行碾壓處理，處理的深度為2~3m。此方法通常適用于基坑面積較寬、開挖土方量較大的回填土方工程。（3）強夯法利用強夯法能夠提高地基的承載能力，減少地基變形的程度。通常利用將80kN夯錘起吊至6~30m的高度，錘發(fā)生自由落體運動時能夠有效的對土質(zhì)進行夯實。此方法比較適用于那些厚度小的淤泥以及淤泥質(zhì)土地基，比如河流沖積層、濱海沉積層，或者由黃土、粉土等地基，使用強夯法能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場的適應(yīng)性有所確定。（4）旋噴法旋噴法一般用來開展地基防滲施工，在土層的預(yù)定濃度中裝置好旋噴機具自帶的特殊噴嘴的注漿管，而后對進行提神，使得噴嘴能夠按照一定的速度進行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生較高的壓力，高壓會迫使水泥的固化漿液跟土體發(fā)生混合后，凝固并硬化成樁，合成的樁跟被加固的土體比起來，強度更大，壓縮性更小，防滲的效果也就更好。（5）振動水沖法振沖法是利用振沖器，在受到振動以及沖擊荷載的共同作用下，地基會先成孔，并在孔內(nèi)填入較多的砂、碎石等材料，并分層對其進行振實或者夯實，這樣一來，地基就能夠得到很好的加固。（6）土工合成材料加筋加固法此方法是在提防的地基表面平鋪一些合成材料，以便加大地基的表面，使得堤防荷載能夠均勻的分散到地基中。一旦地基出現(xiàn)塑性剪切破壞時，地基表面上平鋪的土工合成材料能夠阻止面形遭到破壞，或者減少破壞的范圍，最終能夠提高地基的承載力。（7）預(yù)壓砂井法此方法：①在排水系統(tǒng)以及加壓系統(tǒng)的共同配合作用下，有效的排出基土中的孔隙水，增加土基的有效應(yīng)力，使其實現(xiàn)硬化固結(jié)的目的，通常是先清除掉加固范圍內(nèi)的植被以及表土，并將砂墊層平鋪在地基上。②將塑料排水板插入砂墊層中，布置水管要橫向布置，以便能夠?qū)Φ鼗呐潘畻l件進行改善。③將密封膜鋪設(shè)在砂墊層上部，并用真空泵抽出密封膜內(nèi)的地基氣壓，要求地基氣壓超過80kPa。利用此方法進行地基加固時，耗費的時間長，抽真空的范圍也有限，因而該方法更適用于那些施工工期較短，要求較高的淤泥或者淤泥質(zhì)土的地基處理。（8）堤身自重擠淤法此方法原理在于不斷提高堤身的自重，將處于流塑裝藥的淤泥或者淤泥質(zhì)土向外擠出，并在堤身自重的作用下充分的消散掉淤泥或者淤泥質(zhì)土中的空隙水壓力，使得土質(zhì)的有效應(yīng)力有所增加，最終能夠有效提高地基的抗剪強度。為了防止擠淤過程中出現(xiàn)沉陷不均勻的問題，要減緩堤坡、降低填筑堤身的速度，并分期對堤身進行加高。此方法具有節(jié)約投資的優(yōu)點，但施工工期較長，因而更適用于那些地基呈現(xiàn)流塑態(tài)的淤泥或者淤泥質(zhì)土，且施工工期不太緊湊的地基施工。
4結(jié)語
總之，現(xiàn)代社會背景下，水利水電施工單位要緊跟時代的步伐，不斷提高自身的施工技術(shù)實力，嚴(yán)格遵循地基工程施工的相關(guān)要求，有針對的做好地基處理工作，在提升地基工程質(zhì)量的同時，提高建筑工程的整體施工質(zhì)量，從而有效提高施工單位的市場競爭力以及適應(yīng)力，促進施工企業(yè)的可持續(xù)的發(fā)展。
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作者：熊霞林 單位：湖南楚禹建設(shè)工程有限公司
