水利工程施工中地基处理技术

李文祥

【摘要】我国地大物博，拥有丰富的矿产资源和地理资源。国内地势东低西高，导致国内几条著名的河流都是从西向东流动，形成了较大的高度落差，致使中国拥有了丰富的水力资源，方便了水利工程的开发和发展。水利工程拥有天然的优势，环保并且不損耗能源，在这个提倡节能减排，保护环境的时代下，水利工程被各国所追捧。中国对此也十分重视， 建造了好几个大型水利工程项目，尤其是长江三峡工程受到了全世界的广泛关注。在建造水利工程当中，地基是保证工程平稳运行的基础，地基工程施工的好坏关系到整个水利工程的成败，因为地基在整个工期占有了重要的地位，从而刺激了地基技术的发展，各种新技术层出不穷。本文对水利工程地基技术做了详细的介绍和研究。

【关键词】水利工程；地基工程；新技术

一、地基对水利工程的影响

改革开放以后，中国经济进入高速发展时期，许多新工程新项目纷纷上马。因为我国丰富的水利资源，国家越来越重视水利工程，水利工程建设获得长足的发展，国家建造了好几个

大型的水利工程。但是在建设水利工程之中也出现了许多不和谐的因素：水利工程一般建在河流附近，往往会面临复杂的地质环境，地基不能如期稳固的建造起来，从而导致项目落马。

勉强建造起来也会因为地基不稳，无法承载上部建筑物的重量，严重影响整个工程质量。所以说地基是建设水利工程最重要的影响因素，一旦地基建设不好，必然会对整个水利工程产生严重的影响。主要表现在三个方面。

1. 抗滑能力差

因为地质条件恶劣，造成地基在建设过程中抗滑、抗压结构面的强度很低，导致工程质量相关衡量指标如抗滑能力、抗压能力、稳定性等均低于水利工程对地基的要求，无法满足地上层建筑物的安全稳定。一旦发生意外，后果不堪设想。

2. 下沉产生变形

因为地基地质条件恶劣，建造地基的土层较软，强度远远满足不了上部建筑物的承载要求或者建设地基的土层承载能力分布不均匀，在上层建筑物的压力之下会产生严重的不均匀下沉，从而使地基发生形变，破坏地基的结构，严重影响上层建筑物的安全性。

3. 渗水现象严重

如果将水利工程选址在比较松散的砾石层或者渗水性较好的地质环境中，地基建造以后往往会发生较为严重的渗水现象，导致地基的渗水量超标，缓慢腐蚀地基的质量，造成意外的发生。

二、地基的处理技术

1. 水泥粉煤灰碎石桩技术的应用

水泥粉煤灰碎石桩技术在水利施工地基建设过程中使用非常广泛，利用水泥粉煤灰碎石桩，桩间填入沙土，加上抗压褥垫层共同构成一种新型复合地基。复合地基具有强度高、抗变形能力强等优点，在现代水利地基施工过程中广泛应用。其工作原理为：地基上层的建筑物产生的压力会造成褥垫层发生形变，褥垫层又将这些压力均匀分散到下方的水泥粉煤灰碎石桩以及桩内沙土上，压力被平均分散，地基受力较为均衡；同时桩内沙土受到压力作用进一步凝实，进一步加强了水泥粉煤灰碎石桩的承载能力。由于水泥粉煤灰碎石桩的材料简单容易获取，成本较低，在建造水利工程地基建设中广泛应用。水泥粉煤灰碎石桩技术的作用表现在一下三个方面：

（一）对地基土层的挤压作用

地基附近松散的土层紧挨着水泥粉煤灰碎石桩，在水泥粉煤灰碎石桩内部装有振动管道，带动水泥粉煤灰碎石桩一起振动，使松散土层受到振动和侧向挤压作用，土层砂砾缝隙减小，含水量变低，土层变得比以前要瓷实很多，增强了土层的力学性能，从而提升了水泥粉煤灰碎石桩的承载能力。

（二）水泥粉煤灰碎石桩体的排水作用

这种新型复合地基在建造初期，桩体排列整齐，在桩体附近堆砌过滤性能很好的粗颗粒填料，这样在地基中就形成了渗透性很好的人工排水通道。使桩体的水汽可以排出，有效的减缓振动产生的孔缝水压力，增强了地基的排水能力，并且这种排水方式并不会损耗桩体的寿命反而能够增强土层的强度从而增强了承载能力。

（三）水泥粉煤灰碎石桩的预震作用

复合地基在建设成桩的过程中，振冲器设备会以固有的振动频率不断了向四周振动土层，加速土层的激振能力，使土层和内部的填充物密实度得到提升，间接提高了砂土的抗液化能力。

（四）水泥粉煤灰碎石桩的置换作用

水泥粉煤灰碎石桩内的水泥经过水化反应，粉煤灰经过凝硬反应后会产生化学反应，生成一种不溶于水的稳定结晶化合物，这种化合物大大的提高了桩体的抗变形、抗剪切能力，上层建筑物的压力会随着土层的变形集中到桩体上，出现压力集中现象，分担了桩内土层的压力，进而提高了复合地基的承载能力。

2. 预应力混凝土管桩技术的应用

预应力混凝土管桩技术又由先张法和后张法。预应力混凝土管桩技术关键在于沉桩技术，因此沉桩技术很是发达，沉桩方法很有多种，包括锤击法、静压法、震动法等。由于现代居民越来越重视生活质量，震动大、噪音大的沉桩方法逐渐被淘汰，静压法技术被大力发展，特别是我国研究出大吨位静压力压桩机施压管桩的技术，大大推动了预应力管桩技术的发展。预应力混凝土管桩施工方法包括锤击法和静压法两种，各有各的优点。锤击法打桩具有打桩速度快，工程质量可靠的优点；静压法主要是借助压桩机，通过科学的压桩，向管桩上部施加压力，将管桩缓慢稳定的压入土层中。应用预应力管桩技术施工完成后要进行管桩检测，保证了地基的质量，从而确保水利工程主体建筑安全稳定的建设。