水利水电基础工程施工中不良地基的处理技术

徐琳

天津市大港水利工程公司 天津 300270

1 水利工程施工中不良地基处理技术应用的重要性

1.1 有效解决土质疏松问题

不良地基是影响水利工程施工的重要限制因素，在不良地基上施工很容易导致水利工程的施工无法正常进行。不良地基会引起土质疏松问题的出现，从而使地基整体结构的稳定性大大降低。同时土质疏松问题出现后，土壤的黏合度会大大降低，地质结构的密实性也会相应地遭到破坏。土壤结构的密实性下降后就会导致土体整体结构的受力不均衡，土体结构的相互挤压严重会出现土体严重位移。这也是安全事故频繁发生的原因。只有采用合理的方式处理不良地基，才可以保证水利工程按照预计的施工进度正常进行，保证水利工程后期使用的安全性。因此必须利用不良地基处理技术来改善不良地基，解决土质疏松问题的出现[1]。

1.2 防止施工地基承载力下降

水利工程整体的质量比较大，这就要求地基结构必须具有足够大的承载力才可以保证水利工程后期使用的安全。地基承载力不足会导致多种问题的出现，包括地基的塌陷、水利工程的沉降等，这些问题的出现会极大地影响水利工程使用的安全性。一般情况下，地基的承载能力比较大，能够承受水利工程施加的重力，但是当遇到不良地基时，地基整体的承载能力会大大降低。当水利工程所处地理位置的地基承载能力降低后，就会给周边的地基结构施工一定的压力。因此，为了方式出现地基内部抗剪力下降问题的出现，施工单位必须结合地基的实际情况选择不良地基的正确处理方式。

1.3 有效解决引发的地基不规则沉降问题

水利工程施工过程中常见的问题还有地基沉降，地基沉降会导致水利工程的施工无法正常进行，从而引发更多的问题。引起地基沉降的因素有很多，其中主要因素：①施工过程中破坏了地基的内部整体结构，从而导致地基沉降问题的出现。②地基结构的抗剪能力下降。地基不规则沉降问题的出现会直接影响地基结构整体的稳定性，其承载力也会大大降低。采用科学合理的不良地基处理技术可以有效地解决地基沉降问题的出现，从而保证水利工程施工能够顺利进行[2]。

2 不良地基的处理及施工

2.1 预压法

针对水利工程不良地基的问题，需要通过加固处理，从而实现地基稳定性的提高，最有效的一种施工手段是预压法。针对地基渗透性不良的特点，在水利工程建设前，采取真空预压法对地基进行处理，按照一定的顺序合理设置排水系统，确保地基的渗水性可满足水利工程的相应标准。针对软弱地基，可采用堆载预压法进行处理，一般采用人工、轻型机械，进行施工时，需考虑堆载顶面的宽度要求是否符合水利工程的相关设计标准。度提高地基和水利工程建筑结构的粘结强度，确保水利工程地基达到施工标准[3]。

2.2 高压旋喷

与深层搅拌不同，高压旋喷法是通过管路喷射水泥浆液，破坏土壤结构，将水泥和土壤结合在一起，极大限度提高土壤凝固的强度。按照喷射介质和喷射构造的不同，通常将旋喷桩施工技术分为单管旋喷、双管旋喷和三管旋喷。单管旋喷一般是利用高压水泥浆液对地层进行直接切割，再对其进行搅拌，待其固结后形成桩体，这种施工方法形成的桩体一般直径范围在0.5-0.8m；双管旋喷则是通过2个管道借助高压空气、泥浆对地层切割，将地层的土石料和高压泥浆进行搅拌，硬化后形成桩体，具体的桩体直径范围在0.8-1.2m；三管旋喷则是利用高压空气、水和低压泥浆对地层进行施工，使其硬化后形成桩体，直径范围在1.2-1.5m。在实际的施工环境中，需充分考察施工地的地层条件，按照相关的设计要求，再通过比对选择合适的施工技术和施工参数。高压旋喷的施工流程一般包括桩孔定位、钻孔、检验终孔、试喷、喷管设置等，在实际的施工现场中，定位好桩孔位置后，利用全液压根管钻机进行钻孔，确定好具体的孔位，将机体对准孔位，机身要与孔位保持水平直线且操作要稳，完成钻孔后，将预先拌制的高密度喷润土泥浆注入套管中，同时进行拔除和注入，直至套管自孔内全部拔出。下管喷射时，需事先注入清水进行试喷，确保喷嘴不发生堵塞情况，喷射管下到孔底，必须保持水平直线，才能保证桩体的质量；各项工作准备就绪后，喷管最开始旋转静置2min左右，冒出水泥后，按照转速10r/min，旋转、提升同时进行，直到设计高程。

2.3 软土加固技术

由于软土的形态不稳定，承载能力低，易变形，在软土上建设水利水电工程时需要对软土做加强处理。常见的处理方法主要有以下几种。①置换法：将承载力较低的软土层全部挖出，替换成强度大，耐腐蚀的煤渣、沙粒等稳定性强的材料。②排水法：通过加压、排水的方式，人为提高软土的承载力，减少软土中的水分，提高土层强度，改善施工环境，使其符合施工条件。③桩基法：对于难以处理的软土，可以通过打桩的方式夯实土层，人为加强软土的稳定性。④灌浆法；通过一定比例调制水泥浆，将浆液灌注到地基中的罅隙处，待其凝固后，能大大的改善地基的稳定性。

2.4 水泥土加固技术

水泥土是指水和水泥以一定比例混合，搅拌均匀，并能在凝固后达到要求硬度。水泥土在水利水电工程基础处理施工中的作用是加固地基，使其在较长时间内处于稳固的状态。在水泥土的使用过程中，需要注意几大重点环节。①水泥土混合过程中，一定要调好混合比例，同时，可以添加辅助剂，以确保其在凝固后达到需求的硬度，提升器结构强度，最大程度上发挥水泥土的加固作用，使其在基础处理过程中，保证地基的稳定性。②在水泥土加固处理后，需要对整个水利水电工程基础处理施工的工作人员和管理人员进行行为规范，把控适宜的时间间隔以及施工流程，确保水泥土的应用价值发挥到最大化，从而推进基础处理施工的效率和地基的稳定性。③整个水泥土加固处理过程中，须严格规范施工材料、处理技术以及施工人员，保证施工过程安全有效地进行。

2.5 粉喷桩技术

在水利水电工程基础处理过程中，要科学合理的运用粉喷桩技术。在应用这一技术时，首先，需对施工现场进行清理，清除施工现在的无关杂物，为这一技术的应用提供干净整洁的施工环境，从而使其达到理想化的作用效果。其次，进一步对整个基础施工现场进行测量工作，为了提高相关数据测量的效率，需要设置施工现场粉喷桩的位置，在粉喷桩的桩芯位置放置标志物，施工结束后，施工单位应还原标志物，以减少后续的工作量和工作压力，从而实现对粉喷桩的科学应用。最后，施工人员需要重视粉喷桩桩顶和桩底之间的高距设计，严格把控其应用过程，为保证施工质量提供保障。同时，在应用过程中要保证桩身垂直，尽量避免桩身的倾斜所带来的误差，促使水利水电工程最终的基础结构适用性良好，满足施工要求。

2.6 灌浆法地基加固技术

灌浆法可以有效地增加地基的稳定性和牢固性，灌浆法的具体操作就是利用液压、气压或者是电化学原理，将水泥砂浆和黏土泥浆进行液化性质的转变，确保这些浆液能够完全注入到地基的缝隙中以及软体地基当中，从而增加水利工程地基的坚固性能。例如，在水利工程软土地基增加稳固实际的施工过程中，运用灌浆法进行操作，在实际的布置中会采用排孔的形式，单排孔的位置一般位于轴线上方1.5米，这些孔洞最深的是40米，能够到达地基的透水层。当水利工程进行灌注施工时，会对第一个孔注入三次灌浆，然后进行第二个孔的注入，两个孔以此进行后续工作，随着工程灌注的不断进行，会出现越来越多的裂缝，直到灌浆达到坝顶的位置，在这个时候开始操作第三个孔序，此时灌注工作一直进行，直到满足了相关的施工标准才能算完整完善的完成施工操作，这种做法能够有效地弥补前两个孔序留下来的缺陷，所以，通常情况下水利的施工单位采用的是三个孔序进行操作。需要注意的是在进行灌注工作时，孔序之间的距离需要进行严格确认，才能进行下一步的操作，确保灌浆作业的顺利实施。

3 结语

水利水电工程的建设过程中会遇到多种困难，不良地基的处理技术与水利水电工程的整体质量关系密切。施工需要结合水利水电工程的实际建设情况合理选择处理不良地基的技术。施工人员在施工开始前必须充分了解地基的具体情况，及时分析地基中存在的问题，并给出合理的解决措施。不良地基的处理技术是水利水电工程顺利施工的基础，是水利水电工程持续发展的前提条件。