水利工程地基处理技术探究

摘要：水利工程则是目前水利资源的特别重要的解决方法，所以国家对水利工程的建设是特别重视的，然而地基处理技术就必须重视的。文章分析其技术，探讨其技术处理措施及发展。

关键词：水利工程地基处理技术；现状；应用

中图分类号：TV文献标识码： A

引言

地基处理技术近几年发展迅速，其主要方向为在既有的地基处理方法基础上，不断发展新的地基处理方法，特别是将多种地基处理方法进行综合使用，形成了极富特色的复合加固技术。

一、水利工程施工中的地基处理技术

我国水力资源丰富，几条较大的河流都是由西向东流动且具有较大的落差，这种特点决定了它们包含了丰富的水力资源，因此，水利工程的建设是我国一项重要的工程。地基作为任何工程施工的基础，它的稳固直接决定着工程质量的优劣，在水利工程施工建设过程中也不例外。

由于我国国土面积较大，因此地质条件复杂多样，在不同的地方建设水利工程也会面临各种复杂的问题。如有些地区的地质条件会使得某些抗滑结构面的强度变低，无法承受巨大的压力，从而无法满足水利工程设计的相关要求; 有些地区地基土层较软，强度不够，即对上部建筑物的承载力不足; 还有些地区的地质结构具有较强的渗水性，即由松散的砾石层或构造碎带等构成的的地质环境。这些地质状况都对水利工程设计及施工人员提出了很严的要求，尤其是决定性的地基处理技术。

水利工程地基处理技术主要包括以下几种: 首先是应用广泛的水泥粉煤灰碎石桩。它具有廉价易得的特点，在地基处理技术中可以解决地基松散、排水不畅、预震不佳及桩体抗剪强度不够等复杂问题; 其次是预应力管桩，它包括后张法预应力管桩和先张法预应力管桩。如今的水利工程施工建设中，预应力管桩是一种的基础的处理方法，建筑基桩检测规则保证了水利工程管桩基础处理的质量，从而保障了今后水利工程主体工程建设的安全。第三，灌浆处理技术。该技术的作用不仅仅局限于对水利工程地基的处理，它还可以修补由于水工混凝土结构存在的裂缝。我国在这项技术的发展中取得了巨大的进步，目前已经拥有可以处理200米深度的灌浆口。第四，振冲技术。振冲技术主要应用于对劣质地基进行加固或防土体发生震动液化施工时，目前振冲作用长度在30米以上。且随着其主体使用部件振冲器振动能力的不断提高，振冲技术越来越多的应用于当下的水利施工建设中来，比如三峡二期填筑料工程及小浪底围堰填料加密处理工程等都采用了振冲施工技术。第五。防渗墙技术。该技术主要解决挖除处理堆积层难度较大的施工环境。将防渗墙设置于水利工程施工现场，不仅可以减小土体间的孔隙率，还可以降低土地渗透性，从而提高土体的抗滑稳定性。第六，高喷灌浆技术。作为一种加固地基的方法，如今高喷灌浆技术还经常应用于作围堰的防渗工程及坝基覆盖层的施工过程中。该技术的使用目的是为了使土体分离，进行防渗墙的施工，而通过压缩空气或使用高压水及高压浆等方式很容易完成对土体的切割，进而达到施工要求。第七，预应力锚固技术。水利工程施工过程中，有关边坡加固是很重要的一环。预应力锚固技术的出现很好的解决了这一问题。三峡、小浪底、二滩及石泉水电站等工程施工过程中，都使用了该技术。

二、水利工程地基基础的处理措施

（一）水泥粉煤灰碎石桩的应用

在水利工程地基改造中使用最多的就是水泥粉煤灰碎石桩，主要材料是水泥、粉煤灰及其碎石，它的特点就是具有很强的粘结度。是用水泥煤粉灰碎石桩、褥垫层和桩间组合而成的复合地基。地基上面的建筑物压力很大，会使地基变形，将压力分给水泥粉煤灰碎石桩和桩间土，使地基受力均匀些，与此同时，水泥粉煤灰碎石桩的承受能力由于挤密作用而提升，并强化了受力能力。由于水泥煤粉碎石桩的成本低，所以在应用中很广泛。

（1）对地基上有一定的挤密作用

针对散填土、松散粉细砂和粉土，因为振动沉管水泥粉煤灰碎石桩的振动原因和侧向的压力致使桩间的土孔隙变小，其中的水量也有大幅度地减少，增大了土的干密度和内摩擦角，同时也改善了土的物理学性能，直接的提高了桩间土的承受压力的能力。

（2）桩体的排水作用

水泥粉煤灰碎石桩复合地基在成桩前期，由于桩孔内和周边填充了过滤性很好的粗颗粒，形成了渗透性比较好的通道，对于防止振冲产生的超孔隙水压力升高的问题，还能提高地基排水速度，它不仅不会降低桩体强度，还能使土体强度增强。

（3）桩的预震效应

水泥粉煤灰碎石桩复合地基成桩时，振冲器加速激振土体，不仅能提高相对密实度，而且还能有很强的预震作用，有效的增强了砂土的抗液化能力。

（4）桩的置换作用

水泥粉煤灰碎石桩是水泥经过水解和水化反应及其与粉煤灰的凝硬反应，生成了一种不能溶于水的结晶化合物，它不仅增强了桩体的抗剪强度，而且还提高了变形模量，因此，在载荷的作用之下，水泥粉煤灰碎石桩的压缩性要小于桩间土的压缩性。地基的附加应力，跟随地层的变形将其压力集中到了桩体上，而大部分的压力是由桩周和桩端来承载，桩间的应力就减少了，所以，符合地基的承载力有显著的增加。

（二）预应力管桩

预应力混凝土管桩主要分为先张法、后张法预应力管桩。其中，先张法预应管桩是应用的先张法预应力的工艺和离心成型法制作而成的空心筒体细长混凝土预制构件，先张法预应管桩是由圆筒形的桩身、端头板及其钢套箍三个部分。我国目前常用的管桩沉桩的方式主要是：锤击法、静压、震动、预钻孔法等，其中，静压法是被工程上最常采用的方法之一。打桩的时候震动很大、噪音也很大，影响了居民生活，所以目前我国启用了大吨位的静力压装机，静力压桩机分为顶压式和抱压式两种，其中，抱压式是依靠摩擦力大于阻力的原理工作的，一般情况下，静力压桩机的最大压桩力为5000~6000KN，甚至可以将直径50~600mm 的预应力管桩压到持力层，推动了预应力管桩在工程上的使用。预应力混凝土管桩常用的使用方法是分为捶击法和静压法两种。捶击法沉桩是优点是速度快、质量高，静压管桩施工法是通过压装机的自身重量及配重的重量，经过科学的压梁，用管桩侧面夹子夹住管桩，然后将其压入土中。预应力管桩施工结束之后，要检查管桩，工程上常用桩基高应变法和低应变法两种方式对单桩的承载力进行监测，影响预热力管桩承载力的因素有桩端极限阻力和极限侧摩擦力。目前，水利工程中基础处理方法就是预应力管桩，尤其沿海地带应用广泛，保障了水利工程管桩基础处理的质量，还为整体工程的安全性提供可很大的保障。

三、地基处理技术发展

几十年来，我国地基处理技术注重创新、不断优化，许多技术在现当代工程中得到了广泛应用，并达到了控制工后沉降的目的，逐渐形成了高水平的、具有中国特色的工法; 但理论落后于实践的现状需正视。以真空预压法为核心优化出了多种地基处理技术，同时相应施工设备的研制及改进，也促进了真空预压法的应用效果; 但是真空预压法的加固机理、计算方法、检测手段等方面还需要进一步研究。加筋材料的各向异性，在散体材料地基处理技术中的应用，可提高加固体的刚度，有效控制地基基础的水平位移和不均匀沉降。但是加筋体的强度、变形特性、加固范围及其与被加固材料接触面间的接触特性等方面需要进一步研究。静压注浆与高压旋喷注浆法的有机结合，拓宽了注浆法的应用领域，但是该技术的设计理论、试验方法、监测手段等方面需要改进。地基加固中，注重多种地基处理技术的交叉、综合应用，复合地基处理技术已成为地基加固中的主流技术，但是这些加固技术的加固机理、施工设备、设计方法及不同处理技术下的加固区的差异沉降的控制等方面，仍需进一步研究。

结语

综上所述，地基是水利水电工程的根基，为确保水利水电工程的质量安全，必须对地基的处理过程进行控制。

参考文献：

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