馬英娜

摘 要：水利工程基礎(chǔ)質(zhì)量的好壞直接影響到工程主體的施工安全和后期運行，然而在水利工程施工過程中不可避免的要遇到一些含水量高、密度低、孔隙比大、強度低、壓縮性高的軟弱地基，因此為了保證水利工程基礎(chǔ)質(zhì)量需要對軟弱地基進行處理。通過分析水利工程地基和基礎(chǔ)處理技術(shù)的發(fā)展，以及其中存在的主要問題，闡述了水利工程主要的地基和基礎(chǔ)處理技術(shù)，并進一步提出了水利工程的地基處理技術(shù)的選擇建議，對于優(yōu)化水利工程的地基和基礎(chǔ)處理，保證工程整體質(zhì)量和安全具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：水利工程；基礎(chǔ)；地基處理

1 引言

水利工程對于地表、地下水的合理控制、調(diào)節(jié)，以及科學的開發(fā)利用發(fā)揮了重要作用。近些年來隨著經(jīng)濟水平的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，我國水利工程的興建規(guī)模和數(shù)量呈現(xiàn)出逐年增大的趨勢。然而在水利工程施工過程中不可避免的要遇到一些含水量高、密度低、孔隙比大、強度低、壓縮性高的軟弱地基，但是目前我國很多設(shè)計、施工單位對其重視程度不夠，導致水利工程施工完成以后出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量問題，直接影響到工程主體的施工安全和后期運行，因此為了保證水利工程基礎(chǔ)質(zhì)量需要對軟弱地基進行處理。

2 水利工程地基和基礎(chǔ)處理技術(shù)的發(fā)展歷程及存在問題

地基處理技術(shù)最早起源于歐洲，后來伴隨著理論技術(shù)的發(fā)展，先后出現(xiàn)了砂石樁、土樁擠密法、振沖法、強夯法、高壓噴射技術(shù)，隨后出現(xiàn)了復合地基、加筋法、真空預(yù)壓法等地基處理方法。我國水利工程的地基和基礎(chǔ)處理技術(shù)的發(fā)展起步比較晚，但是經(jīng)過多年來廣大巖土工程人員的辛苦努力，取得了十足的進步，但是仍然存在一些問題。

2.1 地基、基礎(chǔ)處理方案選擇不合理

對于水利工程來說地基和基礎(chǔ)的處理方法比較多，但是每一種處理方案都有其特用的適用范圍。目前我國很多水利工程在施工過程中，經(jīng)常會遇到淤泥、填土、濕陷性黃土、高壓縮性土等軟弱或不均勻地基，但是由于先期的工程地質(zhì)勘察不到位，或是設(shè)計方案不合理，導致很多水利工程的地基、基礎(chǔ)的處理效果不佳，不僅整個水利工程的施工質(zhì)量，還可能造成極大的工期和資金浪費。

2.2 地基、基礎(chǔ)處理的施工不規(guī)范

目前我國很多水利工程在進行地基和基礎(chǔ)處理時，存在很多施工過程不規(guī)范現(xiàn)象，比如施工單位資質(zhì)條件不符合要求，施工設(shè)備落后，在施工過程中施工單位為追求經(jīng)濟利潤與工期進度，沒有按照相關(guān)規(guī)范、標準施工，不能針對軟土地基的實際情況進行施工，使得一些水利工程的軟土地基處理效果差強人意，最終引發(fā)整個水利工程發(fā)生嚴重的質(zhì)量或安全事故。

2.3 地基、基礎(chǔ)處理的設(shè)計、施工監(jiān)管不到位

目前我國許多管理、監(jiān)督部門，缺乏責任心，對于水利工程地基和基礎(chǔ)的設(shè)計、施工過程沒有進行有效的監(jiān)督和管理，對于設(shè)計單位的設(shè)計方案沒有進行嚴格審查，對施工單位的操作施工過程沒有做好監(jiān)督管理，使得工程中的一些施工質(zhì)量和安全隱患沒有被及時發(fā)現(xiàn)。

3 水利工程的地基和基礎(chǔ)處理技術(shù)

當水利工程修建在淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土、軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅黏土、凍土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基上時，需要做好地基和基礎(chǔ)的加固處理，以改善地基土的剪切特性、壓縮特性、透水性、濕陷性、膨脹性和動力特性等。目前水利工程中常用的地基和基礎(chǔ)處理方法主要包括換填法、強夯法、擠密樁法、振沖法、深層攪拌法、高壓旋噴注漿法等。

3.1 換填墊層法

當水利工程基礎(chǔ)下部持力層為軟土或濕陷性土層時，常采用換填法來進行地基處理，即將基礎(chǔ)下部的軟土、濕陷性黃土、雜填土或膨脹土等的一部分或全部挖掉，然后換填密度或水穩(wěn)性好的灰土、砂石、礦渣等材料，然后分層夯實或碾壓使其密實，以提高地基持力層的承載力，減少地基變形量。

3.2 強夯法

強夯法是利用夯錘自由落下的巨大沖擊能、沖擊波對地基土進行反復夯擊，以提高地基的承載力、穩(wěn)定性，降低壓縮性，消除濕陷性和震動液化性。一般來說強夯法的夯擊能比較大，因此處理的地基深度也較大，對于濕陷性黃土、粉土、砂土、飽和軟黏土等非常有效。

3.3 擠密樁法

擠密樁的型式有很多中，對于水利工程來說，目前比較常用的擠密樁法主要包括砂樁擠密加固、土或灰土樁擠密加固、爆破擠密樁等。

（1）砂樁擠密加固

砂樁擠密加固法對于密松散雜填土、砂性較大的黏性土、松散砂土特別適用，該方法能有效提高地基的密實程度和承載能力，加速土體排水，并消除砂土地基的震動液化。但對于黏性大的飽和軟土地基、軟弱的高濕黃土地基，擠密效果不顯著。

（2）土或灰土樁擠密加固

土或灰土樁擠密加固地基屬于人工復合地基，其地基處理深度也比較大，該方法在提高地基承載能力的同時，減少地基變形，特別適用于濕陷性黃土。

（3）爆破擠密樁

爆破擠密樁是利用爆破法來擠密土層，該方法簡單實用，但是對環(huán)境污染比較大。

3.4 振沖法

振沖法是利用振動和水沖對土體進行加固，通過石塊、砂礫組成的主體，與地基土形成復合地基，來共同承受水利工程上部結(jié)構(gòu)荷載。振沖法特別適用于砂土地基，但是近年來隨著技術(shù)水平的提高，對于一些粘性土地基中也開始應(yīng)用。

3.5 深層攪拌法

深層攪拌法是通過深層攪拌機，將地基中軟粘土和水泥漿等固化劑強制攪拌在一起，從而提高軟粘土的整體性、水溫性和強度。該處理方法適用于一些含水量高、孔隙比大、抗剪強度低、壓縮系數(shù)高、滲透系數(shù)低、沉降穩(wěn)定時間長的沉積土層。

3.6 高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法是在鉆機鉆孔中，將帶有特殊噴嘴的注漿管下放到需要加固的軟弱土層深度后，以20MPa以上的高壓噴射流，切割、破壞土體，并將土體與漿液均勻攪拌在一起，形成一種強度較高，并具有截水帷幕作用的水泥土體。這種處理方法適用于砂類土、標準貫入度N<10的粘性土、淤泥或不含、稍含礫石的填土地基。

4 水利工程地基和基礎(chǔ)處理方案的選擇

水利工程的工程規(guī)模比較大，上部結(jié)構(gòu)荷載也比較大，結(jié)合多年工作經(jīng)驗，筆者認為對其進行地基和基礎(chǔ)處理時要最大限度地利用地基土的潛在能力，盡量采用天然地基，或簡易的處理措施。同時地基處理方法的選擇，還應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)的特點，對需要進行大面積填方的工程，應(yīng)在建筑物施工前完成填方工作，使地基得到預(yù)壓。在建筑物施工后進行填方，會使建筑物產(chǎn)生不均勻和較大的附加沉降。建筑物的上部結(jié)構(gòu)和地基是共同工作而又相互影響的，因此當?shù)鼗荒軡M足設(shè)計要求時，不要只限于考慮地基加固，有的可以通過加強上部結(jié)構(gòu)的措施而得到解決，或者兩者兼施。

5 結(jié)束語

總體來說在一些比較復雜的地區(qū)，水利工程的地基和基礎(chǔ)處理至關(guān)重要，選擇一個有效的處理方式，不僅能夠保證水利工程施工的順利進行，還能保證整個水利工程能夠長期安全、可靠的運行。

參考文獻

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作者簡介：馬英娜（1977，1-），女，河北滄州人，工程師，本科，主要研究方向：水利工程。