浅析水利工程施工地基处理技术

彭周锋

摘要：在水利工程建设过程当中，地基是一切施工的基础，因此水利工程地基施工在整个水利工程施工过程当中占有十分重要的地位。本文对我国水利工程中地基施工的一些问题进行了介绍和探讨。

关键词：水利工程；地基；处理技术

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随着我国经济的不断发展，我国的水利工程建设获得了很大的发展，越来越多的水利工程建设起来。在水利工程建设过程当中往往面临十分复杂的地质环境，遇到不良地基，不能承载上部建筑物的重量，造成建筑物不稳定，最终影响整个水利工程的质量 地基对于水利工程建设来说十分的重要，是整个水利工程建设的基础。

1处理顺序及准备工作

1.1地基处理顺序

首先，根据建筑物对地基的各种要求和地基条件确定需要进行人工处理的天然地层的范围及地基处理要求。然后根据天然地层的条件、地基处理的具体要求、地基处理方法的原理、过去应用的经验和机具设备、材料条件、进度等方面的比较分析，考虑环保要求，确定采用一种或几种地基处理方法。初步确定地基处理方案后，可视需要进行小型现场试验或进行补充调查，然后进行施工设计。实践表明这是比较恰当的地基处理方法设计顺序。 1.2处理前的准备工作 对建造在软弱地基上的工程在进行地基处理设计前，准备工作主要包括以下三个方面：

（1）对天然地层进行工程地质勘察，提供详细的工程地质勘察资料。详细的工程地质勘察资料是判断天然地层能否满足建筑物对地基要求的重要依据之一。如果需要进行地基处理，详细的工程地质勘察资料也是合理确定地基处理方法的主要基本资料之一。通过工程地质勘察，调查建筑物场地的地形地貌，查明地质条件：包括岩土的性质，成因类型，地质年代，厚度和分布范围。对于岩层，还应查明风化程度及地层的接触关系，调查天然地层的地质构造，查明水文地质条件，确定有无不良地质现象：如滑坡、崩塌、岩溶、塌陷、冲沟、泥石流、岸边冲刷及地震等。测定地基土的物理力学性质指标包括：天然容重、比重、含水量、可塑性、渗透性、压缩系数、压缩模量、抗剪强度等。最后，按照要求，对场地的稳定性和适宜性，地基的均匀性承载力和变形特征等进行评价。

（2）了解建筑物的体型、刚度、结构受力体系、建筑材料和使用要求；荷载大小、分布和种类；基础类型、布置和埋深；基底压力、天然地基承载力、稳定安全系数和变形容许值等。根据建筑物对地基的要求，结合地质勘察报告反映的地基的条件，确定是采用天然地基，还是采用人工地基，也就是说确定是否需要进行地基处理工作。

（3）开展必要的调查研究，了解本地区其它工程或其它地区同类工程的地基处理情况，收集资料，为合理确定地基处理方法提供依据。

（4）根据上述资料，综合分析，确定地基处理方法。确定地基处理方法时，应考虑到：各种软弱地基的性状是不同的，现场地质条件随着场地的不同也是多变的，即使同一土质条件，也可能有多种地基处理方案。

如果根据软弱土层厚度确定地基处理方案：当软弱土厚度较薄时，可采用简单的浅层加固方法，如换土垫层法；当软弱土层厚度较厚时，则可按加固土的特性和地下水位高低采用排水固结法、挤密桩法、振冲法或强夯法等。 如遇软土层中夹有砂层，则一般不需设置竖向排水井，而可直接采用堆载顶压法；另外，根据具体情况也可用挤密桩法。 如遇砂性土地基，若主要考虑解决砂土的液化问题，则一般可采用强夯法、振冲法、挤密桩法。 如遇淤泥质土地基，由于其渗水性差，一般采用竖向排水井和堆载预压法、真空预压法、土工合成材料、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法等；而对采用各种深层密实法处理时要慎重对待。 如遇杂填土、冲填土（含粉细砂）和湿陷性黄土地基，在一般情况下采用深层密实法是可行的。

在地基处理施工中应考虑对场地环境的影响。如采用强夯法和砂桩挤密法等施工时，振动和噪音对领进建筑物和居民产生影响和干扰；采用堆载预压法时，将会有大量土方运进输出，既要有堆放场地，又不能妨碍交通；采用真空预压法或降水顶压法时，往往会使邻近建筑物周围地基产生附加下沉；采用石灰桩或灌浆法时，有时会污染周围环境。总之，施工时对场地的环境影响也不是绝对的，应慎重对待，妥善处理。

2处理方法的选用原则及注意事项

2.1处理方法的选用原则

地基处理方法很多，各种方法都有它的适用范围、局限性和优缺点，没有一种方法是万能的。具体工程情况很复杂，工程地质条件千变万化，各个工程地基条件差别很大，具体工程对地基的要求也不同。而且机具、材料等条件也会因工作部门不同，地区不同而有较大的差别。因此，对每一具体工程都要进行具体细致分析，应从地基条件、处理要求（包括处理后地基应达到的各项物理力学指标，处理的范围，工程进度等）、工程费用以及材料、机具来源等各方面进行综合考虑，以确定合适的地基处理方法。在引用某一地基处理方法时应避免盲目性。

在确定地基处理方法时，可根据工程的具体情况对几种地基处理方法进行技术、经济以及施工进度等方面的比较。合理的地基处理方法原则上一定要是技术上可靠的，经济上合理的，又能满足施工进度的要求。通过比较分析可以采用一种地基处理方法，也可采用由两种或两种以上的地基处理方法组合的综合处理方案。

在确定地基处理方法时，还要注意节约能源，注意环境保护，避免因为地基处理对地表水和地下水产生污染以及震动噪音对周围环境产生的不良影响等。 2.2 地基处理注意事项

地基处理工程与其它建筑工程不同。一方面，大部分地基处理方法的加固效果并非施工结束后就能全部发挥，一般说来，还需要在施工完成后经过一段时间才能逐步体现加固地基的要求；另一方面，每一项地基处理工程有它的特殊性，同一种方法在不同地区施工工艺也尽不相同，对每一个具体的工程往往有些特殊的要求。而且地基处理大多是隐蔽工程，很难直接检验其加固效果。这些就要求在地基处理该施工过程中和施工完成后注意以下几点。

在地基处理施工过程中，只让现场人员了解如何施工是不够的，还必须使他们很好地了解所采用的地基处理方法的原理、技术标准和质量要求，所进行的施工是否合乎工程上的要求，要经常进行施工质量和处理效果的检验，以保证施工质量。

在地基处理施工过程中和施工完成后需要做好监测和检测工作。各种地基处理方法对监测工程都提出具体要求，必须重视此项工作。处理工作结束后，应尽量采用可能的手段来检验处理的效果，这是施工工作的重要环节。

此外，对重要工程的地基处理工作，或开发、引用新的地基处理方法，或者在进行地基处理方法的比较时，最好在大规模施工以前进行小型现场试验，以检验地基处理方案的可靠性，并可获得设计计算的参数值和施工的控制指标，以及施工经验。必要时也可以小型的现场试验比较各种方法的优缺点，为合理确定地基处理方法提供依据。地基处理和其它土工问题的解决一样，包括以下几个环节：

（1）详细的调查，包括地质勘察、土工试验以及对拟采用方案及过去使用经验的调查研究。

（2）充分的科学的合理分析，包括第（1）项工作的分析、方案比较、设计计算，充分运用计算机这一强有力的现代化工具进行计算分析。在此阶段的计算只能利用事前的室内外（主要是室内）试验结果，必要时做一定数量的现场原型试验，但它要付出大量人力物力财力和时间。有些方法已很成熟（原理比较明确、计算方法比较可靠、措施比较有效可靠，且有丰富的经验），就不一定要做。

（3）在施工时进行现场的监测，其意义和作用非常重大。首先应把它看作是施工中一项不可缺少的工作。特别对于要求较高的工程，现场监测是为了保证施工的顺利进行，同时也是通过观测收集数据，为下一阶段提供可靠依据。

（4）反分析。通过反分析可获得必要的参数数值。用以验证设计，监测工程安全，便于进行下一阶段的设计计算。根据实测资料的反分析而得出的参数值要比前一阶段的计算较为接近实际，必要时可据以修改设计。此外，通过反分析可使人们获得更多的宝贵经验。

3 结语

地基的处理方式是否正确，直接决定了后续的工程施工质量。以上几个环节在施工过程中的各个阶段，监测和反分析辗转进行。是解决土工问题最合理的方法。此为近年来在国际岩土工程界提出的观察方法，或成为“边观察边分析”方法。

参考文献：

[1]中华人民共和国行业标准：《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）,中国建筑工业出版社.

[2]中华人民共和国行业标准：《建筑地基基础设计规范》（GB 5007-2002）,中国建筑工业出版社.

[3]杜广印,《地基处理》，东南大学.

[4]叶书麟，《地基处理与托换技术》，中国建筑工业出版社.