水利工程地基处理关键技术分析

王健

【摘要】近年来，随着我国经济的不断发展，我国水利工程事业也取得了飞速发展，而地基处理作为水利工程施工中比较重要的环节，地基处理的质量直接关系着整个水利工程的质量。本文分析水利工程地基处理关键技术。

【关键词】水利工程；地基处理；建筑物；土质结构

引言

众所周知，水利工程施工中最基础也是最主要的环节就是地基处理，可以说地基处理技术对整个工程起着决定性的作用。因此，在施工过程中需要对地基处理技术高度重视。

1、水利工程施工中地基处理技术的重要性

在水利工程建设的整体要求来看，软土地基是个比较广泛的问题，软土地基的整体稳定性差，土壤松软，与水工建筑物的承载及防渗要求不符。尤其在水利工程中地基长期在水下浸泡后，软土地基吸收水分过多，从而造成地基的整体稳定性降低，土体剪应力降低，常常引发基础沉降及基础渗水等问题，不能确保水工建筑物安全有效运行。所以，水利施工中，应选取科学合理的地基处理技术，进而有效提升软土地基的整体承载力，确保水利施工的正常有效进行，全面提升水利工程建设的整体施工质量。

2、现阶段我国水利工程施工中地基处理技术存在的问题分析

一般来说，水源地是水利工程建设最好的选址，在施工过程中经常会遇到例如地质强度差、抗渗性能低、土质黏稠性不达标等这些恶劣的地质条件，这些恶劣的地质条件会使地基基础性变差，地基承受能力下降而导致建筑物不稳定，最终造成水利工程整体质量受到影响。

现阶段在我国水利工程基础建设中面临的主要问题有三点：（1）选定区域的基础抗渗性低从而出现漏水，从而对工程质量造成影响。（2）地质条件的好坏对地基的稳定性起着关键性的作用，地质条件好，地基稳定性强。（3）地基土质较软且分布不均，因此无法承受较重的建筑物，致使建筑物出现下沉而破坏其内部结构。

3、水利工程地基处理关键技术分析

3.1换填土处理技术

换填土处理技术常常被运用于水利工程软体地基处理中，该技术的工作原理如下：借助机械设备全部或部分挖除那些不符合地基施工要求的软土基础，使用符合要求的土质（常见如：碎石、粗砂、鹅卵石等）代替软土土质垫层，再填入灰土、素土、砂垫层等等，然后夯实上述土质，以提高水利工程地基的稳定性和牢固性，增强软土地基的透水能力和承载能力，确保水利工程施工的下一道工序顺利进行。换填土处理技术适用于水利工程中某一段或者某一点的软土地基，不适用于大范围的软土地基中，换而言之在水利工程地基处理中主要发挥辅助作用。

3.2高压喷射注浆技术

高压旋喷注浆法始创于日本，它是在化学注浆法的基础上，采用高压水射流切割技术而发展起来的。高压喷射注浆就是采用钻孔技术，把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后，以高压设备使浆液成为20-40Mpa的高压射流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。部分细小的土料随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力，离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列。

高压喷射灌浆防渗加固技术适用于软弱土层，但对含有较多漂石或块石的地层应慎重使用。高压喷射灌浆防渗加固技术的基本方法有单管法、二管法、三管法，喷射形式有旋喷、定喷、摆喷三种。随着近年来高压喷射灌浆防渗加固技术的发展又开发出新三管法、超高压大流量，交叉射流等先进技术。

3.3预应力管桩技术

预应力管桩技术可以分为先张法预应力管桩和后张法预应力管桩两种，预应力混凝土管桩主要有降压法和锤击法两种。降压法主要是通过压装机自身的质量和配重的质量，经科学压樑后，借助管桩侧面夹子将管桩夹住，然后再将其压入土中。锤击法沉桩具有质量高、速度快等优点。在应用预应力管桩技术处理水利工程地基后，需要认真检查管桩，常常运用桩基低应变法和桩基高应变法监测单桩的承载力，影响预热力管桩承载力的因素主要有极限侧摩擦力和桩极端极限阻力。目前，预应力管桩技术主要应用于沿海地区水利工程的地基处理中，不仅有效地保障了水利工程管桩基础处理的质量，而且还提高了整个水利工程的安全性。

3.4强夯处理技术

水利工程地基常常是由砂土和黄土构成的软土，因此，可以通过夯锤的方式处理软土，从而达到加固地基和提高地基承载力的目的。比如，在某次施工中，水利工程的一条渠道地基为黏砂多层结构，渠道底板主要处于中壤土、细砂土、重砂壤土中，中沙壤土和细砂土质不均匀，而重砂土壤具有地震液化的潜質，待全面分析各种因素后，决定运用强夯处理技术处理地基，具体过程为：选择单击夯击能300kN·m夯击4次，前面3次夯锤的落距均为14m，最后1次慢夯的落距为5m。在对地基处理后，对夯区中的土样开展试验分析，结果发现，在运用该处理技术后，成功地解决了地震液化的问题，且处理的质量符合水利工程的设计要求。

3.5化学固结法施工技术

在对水利工程软土地基进行加固时，使用化学固结法进行施工能够获得较好的施工效果，特别是随着各种新型材料的不断出现，该种方法在对水利工程地基加固过程中发挥的效能更高。在具体实施的过程中，可以选择使用高压喷浆、深层搅拌法、灌浆法等。其中在使用灌浆法时，其主要采用的是电化学、液压及气压原理，把某些能固化的浆液注入天然和人为的裂缝或孔隙，以改善软土地基的物理力学性质。虽然该种施工方法可以取得较好的施工效果，但是化学固结法的施工成本相对较高。

结语

在水利工程基础处理施工中，根据不同地址条件选择适合的地基处理技术才能确保水利工程的顺利施工。近年来通过吸收国内外的先进原理和精湛的技术，逐渐扩展水利工程基础处理技术，我国地基处理技术的发展取得骄人成绩。在不久的将来，我国的地基处理技术必然在设计理论、计算方法、施工工艺、应变措施、设备创新等诸多领域有新的突破。

参考文献：

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[2]岳茂文，耿志勇，刘记欣.述水利工程施工中地基处理技术[J].建材发展导向：上，2017，15（15）：302-303.