水利工程施工中地基处理技术探讨

刘中庆

鹤壁市工农渠灌区管理处

水利工程施工中地基处理技术探讨

刘中庆

鹤壁市工农渠灌区管理处

近年来，随着我国城市化进程的不断加快，水利工程的需求越来越大。在水利工程的施工中，地基的处理十分重要，直接关系到整个工程的质量。特别是软土地基，由于土质松软和含水量较大等问题，往往难以承受水利工程的压力，进而造成倒塌和溃坝的现象。因此，在水利工程施工中，要格外的注意软土地基的处理。本文就水利工程施工中地基处理技术进行了探讨。

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1 水利工程施工中地基处理技术的重要性

从水利建设的总体来看，软土地基是一个普遍的问题，由于软土地基的稳定性相对较差，土壤结构松散，不能满足建筑物承载要求，因软土地基的承载能力不足而导致倾斜的现象，甚至坍塌的现象时有发生，工程质量无法保证。特别当长时间降雨时，软土地基吸收过多的水分，会大大降低地基的稳定性，土体的剪应力迅速下降，不能保证施工的顺利进行。因此，在水利工程建设中，应根据项目的实际情况，在充分了解工程地质和水文的情况下结合工程项目特点和工程项目建设目的，选择科学有效的软土地基处理方法对土壤进行改良，对于提高软土地基承载力，保证水利工程建设的顺利进行，从而全面提高水利工程施工质量具有重要的意义。

2 水利工程施工中地基处理技术

2.1 换填法

换填法在软土地基的处理中最为常用，原理也较为简单，是用符合施工要求的土质来替换软土。利用这种方法进行软土地基处理时，首先用大型的机械设备将软土全部挖出，然后根据工程的实际需求，填充满足工程施工质量等级要求的土质，并根据施工设计要求对填充的土质进行分层夯实，经检测合格后再进行后续工序的施工，为主体工程施工奠定基础。

为了保障地基的承载力，应选择合适填充材料，主要有粗砂、卵石和碎石等。填充时材料要根据设计级配要求分层夯填，强度要满足承载力要求。一般而言，第一层为强度较高的碎石和矿渣垫层，这样的垫层缝隙较大，可以实现地基的具有较高透水性，能减少降雨和地下水对地基的影响，确保水利工程施工的质量。第二层多为灰土和素土垫层，可以保证地基的受力均匀，减少地基的不均匀沉降。第三层多为粗砂垫层，有利于地基内部气体的排出，加快地基的固结。当然，填充的方案并不是固定不变的，需要根据实际需求进行相应的调整，将软土地基处理的效果最大化。

2.2 排水砂垫层法

排水砂垫层法多用于水分含量较大的淤泥粘性土和泥炭土等，其原理是在软土地基的底部填充渗水性较强的砂垫层，让地基的水分在施工的过程中不断排出来，进而提高软土地基的强度。有时为了防止地下水的反渗，还会在砂垫层下铺设粘土层，让软土地基的处理效果更好。

砂垫层一般选择卵石和粗砂等，保证材料之间有较大的缝隙。在施工的时候，要按照设计配合比要求把材料搅拌均匀，从基础底部分层夯实、压平。在施工过程中要特别注意的是，排水砂垫层法一定要预留出排水槽，让地基渗透出的水及时排出。同时，还要有防止水倒流的施工措施，加快固结速度，保证施工的顺利进行。

2.3 化学固结法

在一些特殊的软土地基中，传统的处理方法很难起到较好的效果，这时就要采用化学固结法。化学固结法是指用化学材料填充地基，实现对地基的改造，进而提升其强度，减少其压缩性，使地基能满足水利工程施工的要求。一般而言，化学固结法主要有三个方面的内容，具体如下：

a.灌浆。利用电化学和气压的原理，在软土地基中添加石灰石等，使之发生反应，实现对淤泥粘性土的加固，进而增加软土地基的强度。b.高分子合成材料填充。在软土地基的处理中，还可以将人工合成的高分子材料填充在其中，合成材料和软土紧密结合在一起，增强软土地基的韧性。同时，合成填充材料还可以减少水分的侵入，保证地基的稳固性。c.硅化加固。硅化加固是利用硅酸钠和氯化钙的反应将软土黏合在一起，生成胶状的凝聚物。凝聚之后的软土底层硬度会增加，承载力也有所提升，可以达到软土地基处理的效果。

2.4 加载法

在水利工程施工中软基基础处理技术中，加载法的目的在于对地基施加过量的荷载，从而加速地基下沉，增加软土地基的整体强度。该基础处理技术主要通过增加应力降低软土地基中的水分，减少土壤空隙，提高地基的总压。加载法分为大气加压法和预压加载法两种。其中大气加压法是通过竖井降低软土地基中的含水量，在土层表面铺设沙土形成真空环境，由大气压力进行加载；而预压加载法是指在软土地基稳定的情况下，通过增加荷载进行预压。使用加载法需要根据施工现场的实际情况，综合比选多方案后确定是否采用。

2.5 夯实法

夯实法是指借助机械的压力对软土地基进行夯实处理。由于软土地基含水量高，土壤颗粒间隙大，通过夯实法的技术应用，通过外力作用缩小地基中的土壤颗粒间隙，排出土壤中的水分，以此达到固结土壤，提高软土地基承载力，避免建筑物下沉或坍塌的目的。在水利工程施工中软基基础处理技术，夯实法具有成本低、效果佳、工具简单、施工难度小等特点，适合于大部分土质，特别是对于黄河以北的广大地区，采用此法效果更为明显。但是夯实法也存在施工进度较慢、周期长等缺点，影响了水利工程施工的整体进度。因此，需要结合水利工程施工的具体情况，确定是否选用夯实法软基基础处理技术。

3 结束语

软土地基处理效果的好坏对水利工程的施工质量有着较大的影响，所以必须采取合理的方法对软土地基进行处理，使之能够满足施工的需求。当前，在水利工程的软土地基处理中，可选的方法很多，但是一定要结合工程地质的实际，才能让软土地基的处理起到应有的效果；在施工的过程中，既要考虑软土地基的具体情况，还要结合工程项目的具体特点，在多方案比选的基础上，确保质量、安全和工期，在保障施工质量的同时保证工程项目的顺利开展，实现“百年大计，质量第一”的目标。

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