淺析水利工程施工地基處理技術

彭周鋒

摘要：在水利工程建設過程當中，地基是一切施工的基礎，因此水利工程地基施工在整個水利工程施工過程當中占有十分重要的地位。本文對我國水利工程中地基施工的一些問題進行了介紹和探討。

關鍵詞：水利工程；地基；處理技術

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隨著我國經濟的不斷發展，我國的水利工程建設獲得了很大的發展，越來越多的水利工程建設起來。在水利工程建設過程當中往往面臨十分復雜的地質環境，遇到不良地基，不能承載上部建筑物的重量，造成建筑物不穩定，最終影響整個水利工程的質量 地基對于水利工程建設來說十分的重要，是整個水利工程建設的基礎。

1處理順序及準備工作

1.1地基處理順序

首先，根據建筑物對地基的各種要求和地基條件確定需要進行人工處理的天然地層的范圍及地基處理要求。然后根據天然地層的條件、地基處理的具體要求、地基處理方法的原理、過去應用的經驗和機具設備、材料條件、進度等方面的比較分析，考慮環保要求，確定采用一種或幾種地基處理方法。初步確定地基處理方案后，可視需要進行小型現場試驗或進行補充調查，然后進行施工設計。實踐表明這是比較恰當的地基處理方法設計順序。 1.2處理前的準備工作 對建造在軟弱地基上的工程在進行地基處理設計前，準備工作主要包括以下三個方面：

（1）對天然地層進行工程地質勘察，提供詳細的工程地質勘察資料。詳細的工程地質勘察資料是判斷天然地層能否滿足建筑物對地基要求的重要依據之一。如果需要進行地基處理，詳細的工程地質勘察資料也是合理確定地基處理方法的主要基本資料之一。通過工程地質勘察，調查建筑物場地的地形地貌，查明地質條件：包括巖土的性質，成因類型，地質年代，厚度和分布范圍。對于巖層，還應查明風化程度及地層的接觸關系，調查天然地層的地質構造，查明水文地質條件，確定有無不良地質現象：如滑坡、崩塌、巖溶、塌陷、沖溝、泥石流、岸邊沖刷及地震等。測定地基土的物理力學性質指標包括：天然容重、比重、含水量、可塑性、滲透性、壓縮系數、壓縮模量、抗剪強度等。最后，按照要求，對場地的穩定性和適宜性，地基的均勻性承載力和變形特征等進行評價。

（2）了解建筑物的體型、剛度、結構受力體系、建筑材料和使用要求；荷載大小、分布和種類；基礎類型、布置和埋深；基底壓力、天然地基承載力、穩定安全系數和變形容許值等。根據建筑物對地基的要求，結合地質勘察報告反映的地基的條件，確定是采用天然地基，還是采用人工地基，也就是說確定是否需要進行地基處理工作。

（3）開展必要的調查研究，了解本地區其它工程或其它地區同類工程的地基處理情況，收集資料，為合理確定地基處理方法提供依據。

（4）根據上述資料，綜合分析，確定地基處理方法。確定地基處理方法時，應考慮到：各種軟弱地基的性狀是不同的，現場地質條件隨著場地的不同也是多變的，即使同一土質條件，也可能有多種地基處理方案。

如果根據軟弱土層厚度確定地基處理方案：當軟弱土厚度較薄時，可采用簡單的淺層加固方法，如換土墊層法；當軟弱土層厚度較厚時，則可按加固土的特性和地下水位高低采用排水固結法、擠密樁法、振沖法或強夯法等。 如遇軟土層中夾有砂層，則一般不需設置豎向排水井，而可直接采用堆載頂壓法；另外，根據具體情況也可用擠密樁法。 如遇砂性土地基，若主要考慮解決砂土的液化問題，則一般可采用強夯法、振沖法、擠密樁法。 如遇淤泥質土地基，由于其滲水性差，一般采用豎向排水井和堆載預壓法、真空預壓法、土工合成材料、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法等；而對采用各種深層密實法處理時要慎重對待。 如遇雜填土、沖填土（含粉細砂）和濕陷性黃土地基，在一般情況下采用深層密實法是可行的。

在地基處理施工中應考慮對場地環境的影響。如采用強夯法和砂樁擠密法等施工時，振動和噪音對領進建筑物和居民產生影響和干擾；采用堆載預壓法時，將會有大量土方運進輸出，既要有堆放場地，又不能妨礙交通；采用真空預壓法或降水頂壓法時，往往會使鄰近建筑物周圍地基產生附加下沉；采用石灰樁或灌漿法時，有時會污染周圍環境?？傊?，施工時對場地的環境影響也不是絕對的，應慎重對待，妥善處理。

2處理方法的選用原則及注意事項

2.1處理方法的選用原則

地基處理方法很多，各種方法都有它的適用范圍、局限性和優缺點，沒有一種方法是萬能的。具體工程情況很復雜，工程地質條件千變萬化，各個工程地基條件差別很大，具體工程對地基的要求也不同。而且機具、材料等條件也會因工作部門不同，地區不同而有較大的差別。因此，對每一具體工程都要進行具體細致分析，應從地基條件、處理要求（包括處理后地基應達到的各項物理力學指標，處理的范圍，工程進度等）、工程費用以及材料、機具來源等各方面進行綜合考慮，以確定合適的地基處理方法。在引用某一地基處理方法時應避免盲目性。

在確定地基處理方法時，可根據工程的具體情況對幾種地基處理方法進行技術、經濟以及施工進度等方面的比較。合理的地基處理方法原則上一定要是技術上可靠的，經濟上合理的，又能滿足施工進度的要求。通過比較分析可以采用一種地基處理方法，也可采用由兩種或兩種以上的地基處理方法組合的綜合處理方案。

在確定地基處理方法時，還要注意節約能源，注意環境保護，避免因為地基處理對地表水和地下水產生污染以及震動噪音對周圍環境產生的不良影響等。 2.2 地基處理注意事項

地基處理工程與其它建筑工程不同。一方面，大部分地基處理方法的加固效果并非施工結束后就能全部發揮，一般說來，還需要在施工完成后經過一段時間才能逐步體現加固地基的要求；另一方面，每一項地基處理工程有它的特殊性，同一種方法在不同地區施工工藝也盡不相同，對每一個具體的工程往往有些特殊的要求。而且地基處理大多是隱蔽工程，很難直接檢驗其加固效果。這些就要求在地基處理該施工過程中和施工完成后注意以下幾點。

在地基處理施工過程中，只讓現場人員了解如何施工是不夠的，還必須使他們很好地了解所采用的地基處理方法的原理、技術標準和質量要求，所進行的施工是否合乎工程上的要求，要經常進行施工質量和處理效果的檢驗，以保證施工質量。

在地基處理施工過程中和施工完成后需要做好監測和檢測工作。各種地基處理方法對監測工程都提出具體要求，必須重視此項工作。處理工作結束后，應盡量采用可能的手段來檢驗處理的效果，這是施工工作的重要環節。

此外，對重要工程的地基處理工作，或開發、引用新的地基處理方法，或者在進行地基處理方法的比較時，最好在大規模施工以前進行小型現場試驗，以檢驗地基處理方案的可靠性，并可獲得設計計算的參數值和施工的控制指標，以及施工經驗。必要時也可以小型的現場試驗比較各種方法的優缺點，為合理確定地基處理方法提供依據。地基處理和其它土工問題的解決一樣，包括以下幾個環節：

（1）詳細的調查，包括地質勘察、土工試驗以及對擬采用方案及過去使用經驗的調查研究。

（2）充分的科學的合理分析，包括第（1）項工作的分析、方案比較、設計計算，充分運用計算機這一強有力的現代化工具進行計算分析。在此階段的計算只能利用事前的室內外（主要是室內）試驗結果，必要時做一定數量的現場原型試驗，但它要付出大量人力物力財力和時間。有些方法已很成熟（原理比較明確、計算方法比較可靠、措施比較有效可靠，且有豐富的經驗），就不一定要做。

（3）在施工時進行現場的監測，其意義和作用非常重大。首先應把它看作是施工中一項不可缺少的工作。特別對于要求較高的工程，現場監測是為了保證施工的順利進行，同時也是通過觀測收集數據，為下一階段提供可靠依據。

（4）反分析。通過反分析可獲得必要的參數數值。用以驗證設計，監測工程安全，便于進行下一階段的設計計算。根據實測資料的反分析而得出的參數值要比前一階段的計算較為接近實際，必要時可據以修改設計。此外，通過反分析可使人們獲得更多的寶貴經驗。

3 結語

地基的處理方式是否正確，直接決定了后續的工程施工質量。以上幾個環節在施工過程中的各個階段，監測和反分析輾轉進行。是解決土工問題最合理的方法。此為近年來在國際巖土工程界提出的觀察方法，或成為“邊觀察邊分析”方法。

參考文獻：

[1]中華人民共和國行業標準：《建筑地基處理技術規范》（JGJ 79-2002）,中國建筑工業出版社.

[2]中華人民共和國行業標準：《建筑地基基礎設計規范》（GB 5007-2002）,中國建筑工業出版社.

[3]杜廣印,《地基處理》，東南大學.

[4]葉書麟，《地基處理與托換技術》，中國建筑工業出版社.