水利水电施工中地基的处理技术分析

黄 淳

中国水利水电第十二工程局有限公司

水利水电施工中地基的处理技术分析

黄 淳

中国水利水电第十二工程局有限公司

水利水电工程作为社会建设必不可少的一部分，发挥着不可替代的重要作用，并引起社会各界人士的高度重视。因此，我国相关部门十分重视水利水电工程建设，在人员的管理和技术条件的完善方面在做出不懈努力。对于整体的水利施工建设来讲，只有经过长期的人员管理工作，才能够对人员的工作质量做出更高的要求和更为完善的工程建设。同样，施工团队也要注重不同的工程建设环节的需求，针对施工条件及时对施工方案做出有力的调整，以适应工程建设的需求。

水利水电工程；地基；施工技术

一直以来水利工程施工质量都是人们比较关心的话题，而在整个水利建设中地基处理的好坏直接决定了工程整体质量，作为工程施工的重要基础，将水利工程中地基处理工作做好成为整个工程的重中之重。随着现代化技术的快速发展，当前水利施工地基处理技术也获得了前所未有的进步，新技术的应用大大提升了地基工程建设水平和工程质量，同时也对地基处理技术也提出了越来越高的要求，在当前的水平下工程地基的适应性更加广泛，水利水电工程功能与作用可以得到更好的发挥。

1 水利水电工程施工中常见地基类型分析

1.1 软土

淤泥、淤泥质软土以及天然强度低、压缩性高、透水性小的黏土传统称之为软土。软土具有含水量高、孔隙比大、透水性差、压缩性高、强度低等特点。这种土层的危害是其一旦遇到较大的压力，就会引起整个土壤的波动，从而引起整个水利水电工程地基的变形，最终导致整个水利水电项目质量受到严重的破坏，主要包含的土质类型有淤泥质土、弹簧质土以及腐泥质土等，淤泥质软土地基在水闸的建设中较为常见，其稳定性能极差，使工程基础在较大荷载作用下，地基易发生整体剪切、局部剪切或刺入破坏，造成基础沉降和失稳。

1.2 可液化土层

可液化的土层也是水利水电工程施工中常见的不好处理地基类型之一，其由于容易受到外力干扰，并且在外力的作用下容易在土层中国出现孔隙水压力上升的问题，所以在施工中，一旦地基建立在可液化的土层之上，很可能导致其在外力的作用下，出现整体地基抗剪强度降低甚至消失等问题，在水利水电项目的施工中，一旦遇到了这种地基，很可能造成整个水利水电施工的失败，可液化的土层会个地基上层的建筑造成严重的影响，严重者会造成整体建筑的崩塌问题，所以施工中一定要进行重点的关注，尽可能的减少安全隐患的存留。

1.3 冻土

冻土分为季节性冻土和多年性冻土两大类，按照名称来看，就是经过低温形成的冻土层，这种土质多分布与我国北方区域，一般土粒愈细，含水量愈大，土的冻胀和融沉性愈大，反之愈小，冻土融化后承载力急剧下降，压缩性提高，地基容易产生不均匀融沉。在这种冻土层进行水利水电工程施工的时候，虽然看上去其较为结实，承载能力较强，但是其存在一定的流动性，多年性冻土使用后，一旦出现流动，很可能导致整个冻土地基出现崩溃问题，所以要对于其长期的承载力进行仔细确认。

1.4 岩溶

岩溶虽然我们在当前水利水电工程建设中见到的不多，但是一旦遇到岩溶地质在很大程度上就加大了我们地基处理的难度，我们必须采取相应的置换、防渗堵漏等地基处理技术进行处理以确保地基的稳定性。

1.5 深覆盖层地基

深覆盖层地基是我们在河流流域进行水利水电工程设计中最常见的一种地基，其主要是因为河流的冲击使得各种碎石、砂石或者是泥石等长时间的堆积，进而造成该地域堆积厚度过大，影响了地基的稳定性和防渗性，并且也不容易进行后期的处理，置换或者是填充的难度都较大，需要我们格外关注。

2 水利工程施工中地基处理技术

2.1 换填法

换填垫层法就是把地基下层较潮湿、松软的土层范围清除，再应用能抵抗永久变形、性能较稳定的材料进行换填，换填后进一步进行压实。在进行施工时，可应用碎石、水利碎渣等材料实施垫层换填；对软土地基应用砂石实施垫层，可以有效增强水利工程软土地基负荷能力，还可以促使软土水分挤压排出，形成凝固状，是处理暗穴的最佳材料。应用碎石土进行垫层，应对碾压密实度、厚度进行把握；换填垫层法具有工期短、造价低廉以及操作简单等特点，在堤防施工过程中得到广泛应用。

2.2 排水固结技术

水利施工中，软土地基的排水固结处理为借助相应排水设施实现水分的清除处理，便于后期地基的快速固结作用。在当前东海滩涂围垦造地工程实施中，软土地基的排水方法包括：水管排水、砂井排水，对排水固结处理操作而言，可显著提高地基的承载作用，提高地基稳定性，便于施工人员全面进行操作处理，部分施工人员对该技术存在一定误区，人为排水会降低地基质量，实际工程中，借助专业的排水固结技术，严格执行相关规定标准，可保证地基的承载作用力大幅度提升。

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。化学固结法在运用时，需要对所用水泥配比严格实验，控制水泥与土层发生的化学反应，保障此项工程的有效性。化学固结法是使用水泥和水玻璃等这类会凝固的化学材料填充地基，实现对地基的改造，进而提升其强度，减少其压缩性，增强其防渗透性，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 强夯法

强夯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。

2.6 加筋土法

在土地基中，其土层颗粒经常会发生位移的现象，施工者可以利用这种现象将耐拉性很强的一些工程材料埋于土层之中，这两者就会产生一种很强的摩擦力，而这种摩擦力就会使得土层以及埋于低下的那些材料融为一体。这样，两者之间的稳定性就会大大的提高，而且变形的几率也会降低，最终可能使得地基能够符合技术的相关要求。此外，可以在土上部铺满沙子，然后再将一些工程材料铺在沙子上，如果使工程材料受到拉扯，就能够对沙子的一些受力分布来进一步的调节，这样就能够在很大程度上减少地基的沉降度，将地基的稳定性得以提高。

3 水利水电地基优化策略分析

3.1 认真勘察施工场所地质情况

在水利工程地基施工前，工作人员首先应对施工场所进行认真、全面的勘察，充分了解施工场所的地质情况，并制定符合工程要求和实际情况的施工设计图，针对勘察中发现的地质问题，合理选用相应的施工技术进行处理，以保证工程的顺利进行。

3.2 重视施工前准备工作

工作人员应加强对施工前准备工作的重视，根据施工方案，对施工场所进行清理，排除障碍物和施工隐患。严格审核基准点、定位桩等测量放线环节，在保证其符合设计方案要求后，才能进行施工，若是审核中发现不合格情况，则需要及时处理并再次复测。

3.3 施工方案的优化

水利工程地基处理工作量比较大，并且对施工工艺有着严格的要求。为了提高水利工程地基处理工作质量，在土壤处理中必须对施工工艺进行优化，保证施工安全和施工质量。尤其对于开挖施工，要在施工方案设计和审核中充分考虑地下预埋管线的状况，尽量避开地下预埋管线，并将其体现在施工方案上，为施工队伍的土壤处理施工提供方便。

3.4 充分运用新材料

随着信息时代来临，科学也在不断发展和进步，相应的处理技术也随之提高。在当下的水利水电工程中，由于对新材料的不熟悉大多工程施工都尽可能降低新材料的使用，所以导致施工的整体发展并无明显进步。基于此，笔者认为在水利水电地基的构建过程中，应该讲新材料逐渐推广应用其中，只有跟随社会发展的脚步，才能够有效的提高水利水电工程的整体质量。但应注意一点，无论是在传统材料以及新材料的下使用上，都要针对性的进行选择，切记盲目。只有这样才能保障所使用的新型材料符合水利工程施工的整体需求，从而提高工程的整体质量。

3.5 合理应用加固土壤技术

土壤加固是当下水利水电地基施工中最为常见的处理技术。该技术主要是通过化学方式进行加固。是现今地基施工中较为便捷、效果较好的优秀技术。其主要的工作原理就是在土壤中添加一些化学材料，以此为基础来对土壤的整体性能进行改善。通过该方式进行加固的土壤能够有效的提高土壤的负载能力和抗变性能。将其应用与水利水电工程地基的建设中，能够很好的提高地基稳定性。

3.6 完善地基施工技术

水利水电工程地基处理通常较为复杂，工作量较高，而且对施工技术有着严格的标准。因此，为了更好的提升地基的质量，就需要对地基的施工技术进行优化。特别是在对预埋管线的情况下，要及时的避让地下线，这样才能使工作变得简单便捷，从而为土壤的加固处理提供有力的支撑。

3.7 标准化施工

水利水电工程的施工需要注意对当地的环境保护工作，举个例子，在进行开挖边坡治理的时候，需要从根本上控制当地水土流失的情况，合理安排施工过程中的环保工作，对于施工过程中产生的废水、污水，可采取恰当的措施进行排放，以免带来环境污染问题。

4 水利施工中软土地基处理技术注意事项

在软土地基处理技术应用过程中，为确保技术应用的合理性、可靠性，应当注意以下几点内容：

(1)重视并做好实地勘察工作，在对软土地基处理开始之前，应当先到施工场地进行实地勘察，了解各方面实际情况，比如软土地基土质、地形地貌、水文信息等，综合各方面信息，从多种处理技术中选择经济性佳、技术可行的处理方案。

(2)加强对地基承载能力分析，软土地基处理的最终目标是提高其承载能力，因此，需要加强对地基承载能力各方面影响因素的分析，比如自身承载力大小、水平剪切力、土壤热化等，综合考虑各方面因素，保证地基处理取得良好效果，避免某方面因素考虑不当引发不良后果。

(3)进行必要试验来确定数据，不同工程的软土地基在性质上存在一定差异，在对其处理上，不能全面借鉴以往施工经验，需要通过现场试验，来确定处理施工需要的各项数据，比如堆载应达到的荷载值、灌浆浆液的配合比、化学试剂的合理使用量等等，只有在充分试验下，才能确保软土地基处理的合理、可靠，取得预期的处理效果。

结束语

总之，在水利地基工程处理技术中，掌握地基的条件要求，多方面核实实际地质情况和周边环境，通过经济、技术比选，合理选择适应于所建工程的地基处理方案。在施工过程中，应熟练掌握水利工程地基处理各种方法，严格工序管理，加强过程控制，严把质量关。把不良地基对建筑物或构筑物可能造成危害，消除在工程建设前期的各项管理工作中。确保把所做的水利工程建设成“功在当代、利在千秋”的惠民工程。

[1]张巍霞，吴静.浅谈水利水电工程基础处理施工技术[J].科技创新与应用，2015，(11)：197-197.

[2]栗庆峰.水利水电地基施工管理与技术的探讨[J].黑龙江科技信息，2015，(13)：253-253.

[3]陈伟.探究水利水电施工中的地基处理技术[J].四川水泥，2015，(05)：174-174.