试论水利建设中不良地基处理加固与施工

杨兴文

摘要目前，我国水利工程行业发展十分迅速，在水利建设工程中经常会遇到软弱、复杂的地质，如膨胀填土、冻土等，为了保证水利工程建筑的稳定和坚固要求，必须要对这些不良地基提前进行处理，使其满足水利工程建设质量、安全要求。本文主要讨论如何对水利建设中不良地基进行加固。

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关键词 水利建设 地基处理 加固 冻土 砂石

近几年来，随着建筑事业的突飞猛进，我国水利水电建设呈现出前所未有的发展态势，其建设数量、规模更是空前绝后。但是在这些水利工程施工中，由于施工环境复杂多变的影响，多数水利水电建设对于地基稳固性、安全性要求非常高，给不良地基处理和加固提出了新的要求。本文就水利建设中，不良地基的处理加固方法与施工要点进行分析和阐述。

一、水利建设中几种常见的不良地基

地基是所有建筑物的基础，它是建筑物不可分割的组成部分，其施工质量与安全直接影响建筑整体稳定性与耐久性。而水利工程施工中，由于施工环境的复杂与施工方法的影响，多数工程的地基环境都属于不良地基，这种情况下就必须要提前对地基进行处理，从而达到提高工程质量的目的。在目前水利建设中，常见的不良地基主要包含以下几种。

1.多年冻土。这种土质主要分布在我国东北、西北以及青藏高原地区，由于这些地区常年温度偏低，冻土现象较为严重。虽然这些冻土地区的地基有着瞬间承载大的特征，但是其严重的流动性、转变性给我们施工造成巨大的影响，如果在施工中遇到这种地基的时候，我们必须全面考虑这种土质的长期稳定性和承载力。

2.饱和松散砂土。这种地基在平时表现出稳定的状态，一旦受到外界振动因素的干扰，由于土壤颗粒变形排列，使得整个地基出现变形、液化的现象，进而丧失承载能力。在对这种不良地基进行处理的时候，我们需要注意它的荷载变动，根据不同的荷载和动力要求对其进行处理，将其中容易出现的可能性和液化性充分处理，然后有针对，有目的地处理。

3.湿陷性黄土。这种土层主要分布在我国北方、东北以及华东地区，在这些土壤处理的时候除了需要注重原来土壤变动机理外，还要考虑由于地基失陷而引发的沉降、开裂等现象，并将这些问题提前加以处理，做到防患于未然。

二、不良地基处理方案的选择法

要想对达到不良地基的科学处理要求，在处理中必须要提前掌握施工地质、施工方法、施工设备以及设计图纸等资料，同时还要充分了解各种地基处理方法，从中提取出能够满足实际要求的方法，然后在制定有关地基处理方案。

（1）在施工之前，要根据施工设计标准和规划图对施工范围内的地质进行勘查，结合构筑物、建筑物的功能及性质，进而选择出适宜的处理方案。

（2）对施工场地的土壤、环境资料进行整理，并对比各种地基处理方案，从其中选择材料来源、消耗以及处理效果，并通过这些结局的对比，从而选择出最佳的处理方案。

（3）在施工现场，我们需要对不良地基的处理方法进行实验，并根据实验结果及时的改进和处理处理方案中存在的问题，而且我们还要对这些问题的产生原因做总结，提出相应处理方案。

三、常见的几种处理不良地基的方法

长期以来，在建筑工程项目中，不良地基的施工处理一直深受人们的重视，它由于本身力学性能、刚度以及整体性不佳的特点，使得其天然性能很难满足各种建筑物稳定性需要，尤其是在水利工程施工中，由于水利建筑物本身体积大、重量大的特征，因此必须要提前对这些不良地基进行处理。在当今的不良地基处理中，我们常见的处理方法主要包含下面三种。

1.置换法。置换法还可以分为三种：①振冲置换法。此法适用于强度较低的软黏土，利用振冲机具使地基成孔，并在孔中分批填入粗粒材料，最终使其形成桩体，使地基的承载力提高。②换填法。即清除不良地基，再用压密性好的土质回填，并对其进行夯实，从而提高地基的稳定性，但要注意坑边的稳定，要将不良地基清除干净，还要注意回填料的质量，并对其进行分层夯实。③挤（夯）置换法。是指利用沉管或夯锤挤压土体，在土中置入管或锤，同时还要在管内或夯坑内填入粗粒材料，如果采用透水性好的填料可以成为良好的竖向排水通道。

2.压实与夯实法。①重锤夯实法。利用地心吸引力原理，使重锤自由下落，使其表面形成一定厚度的持力层，达到夯实浅层地基的目的。施工前要通过实验来确定夯锤的落距、重量以及夯击次数等相关参数；要控制好地基的含水量；基底标高不同时要遵守先深后浅的原则。②表层压实法。对于相对疏松的表层土和分层填筑土，可以采用人工夯、振动碾压机械和低能夯实机械进行压实。当填筑土层或表层土的含水量较高时可分层铺垫水泥、石灰进行压实，达到加固土体的目的。③强力夯实。加大夯锤的重量并提高落距，加大对地基的冲击力，反复多次对地基进行夯击，使土体更加密实，从而达到降低地基压缩性提高地基强度的上的。

3.预压法。根据施工方法的不同还可以将预压法分为几种：

①真空预压法。这种方法在利用的时候首先要在原来的土壤上铺设一定厚度的沙层作为垫层，然后根据沙层覆盖的土壤土质确定土工膜，利用土工膜来保证施工区域与周边环境的密封关系；再利用真空泵等先进设备将土壤中的水分和气体抽出来，使得土壤结构变得更加紧密，从而增加了图层的稳定性和整体性。这种方法在利用的时候还可以采用加压法来提高土壤的密实性，通常都是采用夯锤来对土壤进行夯实。如果施工面积较广可以考虑采用分区预压法；施工前要做好测量工作；施工完成后对砂槽和腐植土层进行清除，还需要注意减少对周边环境的影响。

②降水法。是指利用降低地下水位的方法，实现对地基土的预压。适用于粉土、淤泥和饱和黏土等土质。电渗法是降水法的一种，它是通过直流电场，使土中的水从阳极流向阴极，从而形成电渗。为了加速饱和黏土地基的固结还可以与堆载预压法配合使用。

4.拌和法。①深层搅拌法。这种方法主要适用于对饱和软黏土的加固。以石灰粉体、水泥浆体作为固化剂，利用深层搅拌机械将固化剂投入地基土中并将他们强制搅拌，使其形成桩体，使地基的强度得以提高。②高压喷射注浆法。让水泥浆受高压力后从喷出，使土体受到破坏，并将其与地基土进行拌和，凝固后形成拌和桩体，这种方法也可以用于防渗结构和挡土结构的施工中。

四、结束语

总之，在水利工程中，不良地基基础是常见现象之一，其处理方法多种多样，但是由于水利建筑物功能、结构和特征的不同，对不良基础的处理方法要求也不尽相同，其处理效果当然也就不一样。由于地基处理质量对整个工程处理质量影响很大，因此必须要在施工中提前做好基础处理，这样能有效消除不良地基对上部建筑物造成的不利影响，有效保障工程质量。

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参考文献

[1]陶忠平.水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究[J].水利水电技术，2007.

[2]张志良.水利水电基础工程与地基处理技术的现状和展望[J].水利水电施工，2008.