水利工程中几种常见地基问题及处理方法

法

摘要：在水利工程建设中，地基的处理是最基本的，也是最关键的一步。在水利工程建设中，经常会碰到软土地基，由于其软弱、抗压能力差，很可能会出现垮塌，从而使施工难度陡然增加，影响工程的质量，延缓工程进度。近几年，随着水利建设事业的迅速发展，基础处理技术得到了长足发展。但在软弱地基的加固中，必须针对不同地区的实际情况，并结合水利建设的要求和有关的法规，对其进行具体的分析和定义，确定相应的治理技术。因此，在水利工程中，必须根据实际情况进行软弱地基处理，增强结构的稳定性，提高工程建设的效率和质量。

关键词：水利工程施工；软土地基；处理技术 引言

软土地基处理是现代水利工程的施工难点,部分工程现场分布低强度、高压缩量软弱土层,如果盲目开展现场施工作业,选择不适合的软基处理技术,将会影响地基结构的稳定性和安全性,从而引发地基不均匀沉降、水工建筑物结构开裂等问题。因此,应通过科学的方式进行软土地基的勘探分析,采取合适的工艺方式,这样才可以有效地提升水利工程的整体质量。

1简述

水利工程分布地域广阔，有相当多的水利工程建设在河口、沿海、湿地、山区，地质条件复杂多样、建设条件较差。各类建筑物的地基作为支承建筑物基础的载体，其稳定性一直都是工程设计和建设者关注的重要内容。地基是建筑物下面支承基础的土体或岩体，按地质情况分为土基和岩基，按设计施工情况分为天然地基和人工地基。土基由碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土等各类不同的土体组成，岩基由岩石构成。相对于土基来说，岩基性质稍好。天然地基是在

自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求，不需要人工处理的地基。人工地基是天然地基不能承载基础传递的全部荷载，需要通过一定的处理措施干预后形成的地基。本文主要研究土质地基。

2水利工程中几种常见地基处理方法 2.1深层水泥固化技术

深层水泥固化技术是将水泥和软土混合，在水泥固化后，改变了软土的内部结构，减少了土体的孔隙，增强了土体的硬度，增强了土体的受力，达到了地基的要求。深层水泥固化技术在施工和使用时需注意：①在进行深层水泥固化工艺前，要清除场地的杂物，根据质量管理体系的现场管理要求，施工需要用到的材料、设备准备齐全并分类摆放整齐，原材料要选择合适标号的水泥，施工设备在运行前全面进行检查；②在施工之前，一定要确保水泥灌浆的畅通，如有堵塞的地方，应及时清理；③在搅拌之前，对搅拌桩进行检测是关键，对搅拌桩的竖直角及精度进行检测。只有在符合施工条件的情况下，才能顺利地进行水泥灌注。

2.2化学固结法

化学固结法是在地基中采取强制搅拌或是压力灌注等手段,在软弱土层内掺加适量的化学固结剂,固结剂与土体颗粒接触后产生一系列化学反应,最终使地基土层强制固结,改善地基承载性能。根据工艺做法,可以把化学固结法分为高压旋喷桩、粉体喷射搅拌桩、硅化加固等软基处理技术。第一,高压旋喷桩。该技术适用于处理淤泥质土、粉土、素填土、流塑土等类型软基,通过喷嘴向土层内高压喷射水泥浆,最终形成水泥加固体。施工人员需要提前在现场标记各处桩孔位置,启动钻机向土层内钻进钻头,待钻头深度到达孔底标高后,通过喷嘴向外喷射水泥浆,喷浆过程同步旋转上提钻杆,要求所使用水泥浆的容重控制在

1.1―1.25h/cm3内。随后,按照从下到上顺序完成高压旋喷作业,直至水泥浆与土体颗粒凝固成型后,在桩孔内充填回灌少量水泥浆来保持孔口浆面饱满状态,清洗喷头与输浆管路,将设备挪移至下处桩孔,重复上述操作,完成剩余高压旋喷桩作业。第二,粉体喷射搅拌桩。该技术利用深层喷射搅拌机向土层内喷射水泥材料,使用叶片把水泥与土体颗粒进行强制搅拌,二者进行一系列物化反应后形成柱状

竖向增强体,与桩间土组成复合地基体系。施工人员需要提前将现场地表平整,把钻机、空气压缩机等机具设备运输就位,保持钻头与桩位二者中心点对准状态,调整导轨垂直度。启动钻机、搅拌机等设备,开展预搅下沉作业,控制钻头沿导轨下沉钻进,直至钻头钻进深度略超过粉喷桩底设计标高后,通过喷灰口向钻孔周边土层喷射水泥材料,同步开展搅拌与喷射作业,严格控制粉喷量与钻杆上提速度,在喷灰口到达地面下方0.5m处结束喷射,再把钻杆下沉至桩底后开展复拌作业,搅拌提升至地面。最后,施工人员把钻机移至下处桩位,重复上述操作。第三,硅化加固技术。在软基土层内打入金属灌注管,通过灌注管向土层压力注入硅酸钠或是氯化钙溶液,溶液产生一系列化学反应后生成氢氧化钙、硅胶等产物,起到填充土层孔隙、增强土体颗粒连结效果的作用。在应用此项技术时,施工人员应根据现场地基条件来选择溶液品种,如处理粉砂地基与湿陷性黄土地基时,使用硅酸钠溶液作为化学加固剂即可,而在处理砂性土等类型软基时,则在土层内按顺序依次灌注硅酸钠溶液和氯化钙溶液。同时,严格控制金属灌注管的打入数量与间隔距离。正常情况下,把灌注管间距值控制在0.7m内,沿软基边线周边额外布置排灌注管,按照从上到下顺序分层开展硅化加固作业,灌注管压入首层土层一定深度后立即灌注溶液,再将灌注管压至下一土层,重复上述操作。

2.3强夯法

强夯法是通过夯锤夯击土体，使土体产生强烈振动，让土层的强制压密来降低土的压缩性，提高强度。强夯法一般处理颗粒直径＞０．０５ｍｍ的粗颗粒土。这种加固方法从技术上有效解决了真空加载、分步堆载存在的分层固结、淤堵等缺点。另外，强夯法也适用于对淤泥质土的加固处理，配合排水法，可以实现对土壤加固的功能性拓展。强夯法处理深度一般在５～８ｍ。强夯法施工工艺操作简单，节省加固原材料，适用土质范围广，加固效果显著，压实度高，可取得较高的承载力。但强夯法易对周边建筑物产生破坏，同时容易扰民。

2.4水泥搅拌桩施工技术

深层水泥搅拌桩是水利建设中的一项重要技术，它在粉土、砂土、淤泥质土等方面具有很好的应用前景。在深埋水泥搅拌桩施工工艺中，固化剂的使用是其核心和关键，而水泥是确保其固化效果的主要原材料，利用机械设备对软土进行

搅拌作业，可以有效地将水泥和软土混合在一起，提高软土的硬度，确保其后续的使用强度和实际承载力能够满足水利建设的基本要求。在进行深埋水泥搅拌桩前，有关人员要做好前期工作准备，采取多种措施，尽量减少或消除混凝土加固过程中的有害物质，保证施工场地的洁净、平整，保证加固过程中不会受到其他环境因素的影响。

结语

在水利工程设计和建设中，工程技术人员遇到越来越多的地基问题，地基处理方案的选取关系到整个工程的质量、安全、进度和投资。工程地基问题常常是一种或几种问题同时存在，地基处理也往往是包括一种或几种处理方式的综合处理方案。地基处理方案应通过技术经济比较，最终选取技术可靠、施工方便、经济合理的最佳方案。

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