水利工程地基處理關鍵技術

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摘要：水利工程與民生息息相關，也是政府相關部門的重點建設項目。現(xiàn)階段的水利建設存在的重點與難點較多，以地基處理為代表，整個項目工程建設都會受到一定程度的影響。對此本文將結(jié)合實踐工作，全面分析水利工程地基施工的基本特點，并提出相應的參考意見。

關鍵詞：水利工程；地基處理；關鍵技術

1引言

近年來我國經(jīng)濟與科技水平不斷發(fā)展，水利工程施工技術應用效果也逐步提升。就目前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，針對水利工程施工的基本質(zhì)量，探索基體沉降可能帶來的不良影響。地基作為水利工程建設中的基本構(gòu)成部分，地基上層建筑的穩(wěn)定性離不開地基的支持。針對水利工程地基處理關鍵技術，本文將展開分析討論如下。

2水利工程工程地基基礎處理概述

由于我國的經(jīng)濟與科技水平快速持續(xù)發(fā)展，所以現(xiàn)階段我國的水利工程建設也受到了極大的鼓舞。國內(nèi)多個地區(qū)興建大量的水利工程項目，對當?shù)氐木用裼盟?、工業(yè)用水及防洪等帶來了保障條件。水利工程在設計施工建設時，地基處理較為復雜，常常會出現(xiàn)地基處理技術應用不當，在一些地基承載力差、縮水率大、透水性較強的區(qū)域建設，整個項目工程質(zhì)量都會受到不良影響作用。如果在施工建設期間，由于地基打造不夠好，其承載能力有限，那么地基上層建筑的不穩(wěn)定是必然的，后期的項目竣工以及應用都會出現(xiàn)嚴重問題?？紤]到地基作為水利工程的重要構(gòu)成部分，其對項目工程建設的不良影響包括：地質(zhì)條件相對較差，導致其抗滑能力有限，地基不能承載過重建筑，容易影響工程整體穩(wěn)固性；地基的土壤較軟且強度較低，也難實現(xiàn)承重要求。如果項目建設之后整個上部建筑物的質(zhì)量比較大，在地基自身強度的影響之下，很容易導致建筑物下沉的情況出現(xiàn)，建筑不夠穩(wěn)定甚至內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞，項目工程使用的危險性也會逐步增加；還有一方面是地基中有砂石或透水的情況產(chǎn)生，整個項目工程中的各個部位都可能會出現(xiàn)滲水、透水的現(xiàn)象，其滲透量早已超出預計的承受能力，影響項目工程質(zhì)量。

3水利工程施工地基處理關鍵技術亟待解決的問題

在開展項目施工建設期間，如果工程受到雨水的侵蝕而出現(xiàn)軟地基，其承載力相對來講也比較多。地基土壤中的含水量較大，突然滲透力強、土壤壓縮系數(shù)也較大這一系列的問題都會影響施工建設質(zhì)量，且極容易導致水利工程施工的安全問題。如果項目質(zhì)量不過關在后期應用中對居民的生命財產(chǎn)安全也會造成一定的威脅?？紤]到這種問題產(chǎn)生的基本原因，需要從水利工程周圍地基環(huán)境的土壤成分問題，會直接限制施工進程，進而導致施工建設期間的沉降。水利建筑工程的土體結(jié)構(gòu)遭到破壞，來自上層建筑的壓力很難承載，所以水利工程地基處理應用關鍵技術就顯得格外重要。

4水利工程地基基礎關鍵技術分析

4.1預應力管樁

預應力混凝土管樁設置會采用先張法預應力、后張法預應力管樁形式。先張法預應力預應管樁，通過對施工工藝進行劃分，采用離心成型法制作空心筒，而且是一種細長的混凝土預制構(gòu)件。先張法預應管樁利用該圓筒形的樁身體、鋼套、端頭板構(gòu)成?，F(xiàn)階段我國常用的管樁沉樁的方法是靜壓、震動、錘擊、預鉆孔等方法。靜壓法在水利項目施工中較為常用，一些普通的建筑工程項目也會廣泛采用該方法。在打樁處理期間，由于其震動較大且噪聲分貝較大，很容易影響周圍居民的生活，因此為了避免其對社會環(huán)境所帶來的不利影響，我國采用了大噸位的靜力壓裝機，靜力壓裝機可以使用頂壓式與抱壓式兩種。抱壓式能夠依靠巨大的摩擦力來克服作業(yè)中的阻力，由此達到壓裝的效果。靜力壓裝機的最大壓裝在5500kN左右，其直徑也可以調(diào)制到50mm~500mm的預應力管樁，直至壓推到壓力層。這種技術手段應用，能夠推動預應力管樁在項目工程建設中的有效應用。預應力混凝土管樁常見的應用方法還包括靜壓法、錘擊法。錘擊大沉樁能夠利用壓樁機的自身重量、配重的重量進行施工建設，通過合理、有效的壓梁操作，利用管樁側(cè)面夾子將管樁夾住，然后再將其壓入到土壤之中。這種施工建設方法的優(yōu)勢作用是速度較快，且作業(yè)質(zhì)量相對較高，不會頻繁出現(xiàn)返工的問題。在預應力管樁施工結(jié)束之后，現(xiàn)場的技術人員需要對管樁進行檢查。一般的項目工程使用樁基高應變法與低應變法兩種方式對單樁承載力進行檢測，影響預應力的管樁承載力，主要包括樁端極限阻力以及極限摩擦力兩個部分?，F(xiàn)階段的水利工程項目建設，采用預應力管樁的處理方法，顯然能將水利工程中的管樁處理的基本質(zhì)量提升，此外實踐應用表明，該關鍵技術應用對水利工程整體質(zhì)量提升也起到了至關重要的影響作用。

4.2水泥粉煤灰碎石樁使用

水利工程地基改造建設期間，常常會使用水泥粉煤灰碎石樁，其主要的構(gòu)成材料就是采用水泥、粉煤灰、碎石三種基本構(gòu)成材料。該構(gòu)構(gòu)件的主要特點，就是在多個構(gòu)成條件的影響之下，其粘結(jié)度相對較高。這種底基層是用水泥粉煤灰碎石樁、褥墊層、樁間組合而成的一種復合地基。由于地基上層的建筑物壓力相對較大，整個地基在重力的影響下很容易出現(xiàn)變形或損壞，而將壓力分散到水泥粉煤灰碎石樁以及樁間之間，能夠?qū)⑹芰鶆虻耐瑫r，還能避免地基的過度變形。經(jīng)過對壓力的均勻分配緩解地基壓力。水泥粉煤灰碎石樁的承受力相對較高，在擠密操作處理之下，能夠?qū)⑹芰δ芰χ鸩綇娀Ｓ捎谒嗝夯宜槭瘶兜某杀鞠鄬^低，所以在建筑中的應用較為廣泛。針對水泥煤灰碎石樁、樁周圍土基、褥墊層的基本工作原理如下。

4.2.1地基擠密

對一些地基周圍土壤較為松散、且粉土較多的水利工程建設區(qū)域，由于在施工作業(yè)期間的震動沉管水泥粉煤灰的碎石樁存在一定的影響作用，且側(cè)向的壓力也會導致樁間的土空隙逐漸縮小，由此土壤中的水分含量也會大大降低，土壤的密度以及內(nèi)摩擦角也會逐漸增大，由此改善了土壤本身所呈現(xiàn)出的物理性能，經(jīng)過實踐應用樁間土壤的荷載力也能明顯增加。圖片是擠密處理的“形式”圖片，編輯無法計算修改。

4.2.2預震效應

水泥粉煤灰碎石樁符合地基處理要求，施工操作利用振沖器能夠加速振搗土體。經(jīng)過這種施工操作，土基的密實度能夠有效提升。實踐應用期間其預震作用相對較強，那么樁基的砂土的抗液化能力也能有效性。

4.2.3管樁置換

水泥粉煤灰碎石在水解以及相應的水化反應之下，產(chǎn)生一種凝固變硬的效果。由于經(jīng)過反應之后的構(gòu)建中存在一些不能溶于水的結(jié)晶化合物，對于樁體來講是提升強度、抗剪力的有效途徑，同時還能將變形模量有效增強。所以土基在荷載力的作用之下，水泥粉煤灰碎石樁基其壓縮性要明顯小于樁間土的壓縮性。地基的附加應力產(chǎn)生，也會跟隨地層的變形而將壓力逐步集中到樁體之上，大部分的壓力都是由樁基周圍土以及樁端來分散承擔，此時樁間所需要承受的壓力也會逐漸縮小，也滿足地基承載力增加的基本要求。

4.2.4樁體排水

水泥粉煤灰碎石樁復合地基制成樁之后，由于樁孔內(nèi)以及樁孔周圍都會填充一些過濾性相對較好的粗粒物，由此就會產(chǎn)生一種滲透性較好的通道。這種通道的主要作用就是為了防止振沖所導致的超孔隙的水壓升高現(xiàn)象，由此將地基整體的排水速率有效增加。在技術應用期間考慮諸多影響因素，能夠在保證樁體強度的同時，將土基的整體強度有效提升。

5結(jié)束語

我國的水利產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，工程數(shù)量也不斷增多。針對水利工程建設所需要面臨的復雜環(huán)境，開展地基處理關鍵技術研究分析，能夠在不同的項目工程中應用合適的技術手段，由此水利工程建設的基礎條件得到保障，項目質(zhì)量也能由此提升，有助于產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展。

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作者：經(jīng)瑞 單位：周口市水利勘測設計院