水利工程地基处理技术浅析

　　摘要:改革开放以来，我国建筑行业得到了前所未有的飞跃，尤其是水利工程的建设，如三峡工程、荆江分洪工程等均取得了重大的突破。水利工程中地基是工程建设的基础，在整个施工过程中具有极其重要的作用。本文主要对目前水利工程建设中的地基的处理的若干技术进行了分析和探讨。

　　关键词:水利工程;地基;处理技术

　　Abstract: Chinese construction industry has been hitherto unknown leap since the reform and opening up, especially the construction of water conservancy projects, such as the Three Gorges project, flood diversion project, which are obtained the major breakthrough. Foundation is the foundation of engineering construction in the water conservancy project, which is extremely important in the whole construction process. This paper analyzes and discusses some foundation treatment techniques in the current water conservancy construction.

　　Key words: water conservancy projects; foundation; treatment technology

　　中图分类号：F407.9 文献标识码： A 文章编号：2095-2104(2012)

　　我国地势由西向东逐渐降低，几条大河流的走向均由西向东流动，在河流落差较大的地方，储藏着极其丰富的水利资源。而水利工程是为挖掘开采水利资源而诞生的重要方法和手段，其给人类带来的利益是无可想象的，因此水利工程建设一直是国家的高度重视的对象。而地基是水利工程建设的基础，其在整个水利工程建设过程中起着关键性的作用，由于地基的复杂性，采取适宜的地基处理技术势在必行。

　　1.水利工程地基概况

　　水利工程建设所涉及的地质条件通常来说比较复杂，地基作为整个水利工程建设的基础，其对水利工程建设有着极其重要的意义。水是地基中不可避免的影响因素之一，其容易降低地基的稳定系数和承载能力，严重影响上层建筑物的稳定性，最终整个水利工程的质量就会受到威胁。不良地基给水利工程建设带来的影响，主要体现在以下三个方面。

　　1.1有些地基条件土层较软，地质中的某些指标未能达到水利工程设计的基本标准，如地质承载能力、抗压稳定性等，承载表面的强度不够，承受不了上部建筑物的巨大压力，即达不到地基应有的承载能力及稳定性。

　　1.2有些地基的土层软硬分布不均一，土层平面有些地方较为薄弱，随着上部建筑物压力的增大，该薄弱之地将会发生不均匀沉降，土层局部遭到不同程度的损坏，严重时整个地基都会遭到严重的破坏，上部建筑物最终会被影响，甚至破坏变形。

　　1.3倘若水利工程的地基置于结构松散的碎带或砾石层，或某些透水性颇好的土质环境，水利工程地基将会受到严重的渗水，其水力坡降及渗漏量将会超出容许的范围。

　　2水利工程建设中地基的处理技术

　　2.1水泥粉煤灰碎石桩的应用

　　为了改善水利工程地基的缺点，在工程实际建设中人们普遍运用水泥粉煤灰碎石桩来改造地基，水泥粉煤灰碎石桩的稳固性好，粘结强度高，其主要成分为水泥、粉煤灰及碎石，来源广泛，价格实惠，因此在水利工程地基改造中得到广泛利用。将调配好的水泥煤粉灰碎石桩与桩间土、褥垫层相互结合，形成水利工程的复合地基。随着地基上部建筑物压力的增大，褥垫层将会发生不同程度的变形，此时褥垫层将把受到的压力均匀分布到水泥粉煤灰碎石桩和桩间土上面，地基受力均匀化，在挤压作用及桩间土产生的策应力的推动下，水泥粉煤灰碎石桩的承载能力将会大大的提高。以下是对水泥煤粉灰碎石桩、褥垫层以及桩周土复合地基的分析。

　　2.1.1桩间的挤密作用

　　在水利工程建设中，通过振摇沉降水泥煤粉灰碎石桩以及来自于桩周的侧向挤压力，可减小桩间土的空隙，降低渗水量，增加土间的内摩擦角及干密度，从而改善土的物理力学参数，大大的提高桩间土的承载能力，尤其是地基土为粉土、散填土或松散粉细砂时。

　　2.1.2桩体的排水作用

　　在水利工程复合地基中水泥粉煤灰碎石桩的初成阶段，在地基内部就已经组成了许许多多的竖向排水减压的小通道，这些通道的渗透能力非常好，能够很好地排解和避免振冲引起的超孔隙水压力的提升，改善加快水利工程地基的排水作用，该排水性能非但不会影响降低桩体强度，反而使土体强度更强并远超原土体天然承载能力。

　　2.1.3桩的预震效应

　　在水利工程中水泥粉煤灰碎石桩复合地基的初成阶段，通过振冲器的激振作用，使桩周间的填充料和本土体的相对密实度提高的同时，产生强烈的预震效应，从而强化了砂土的抗液化能力。

　　2.1.4桩的置换作用

　　水泥粉煤灰碎石桩的制备过程中，水泥与其它成分发生水解及水化反应、凝硬反应等，产生不溶于水的稳定结晶化合物，进一步提高了桩内的抗剪抗压强度及变形模量。由地基上部建筑物给复合地基产生的压力，将会随褥垫层的变形渐渐转移到桩体上，由地基中的桩周和桩端承受大部分的荷载，也就是常说的应力集中模式，复合地基的承载能力相对于原有地基来说有很大的提高。

　　2.2预应力管桩

　　预应力混凝土管桩沉桩施工方法有很多，得到广泛运用的主要有静压法和锤击法。管桩静压法在施工中主要依靠压桩机自身及配重的重量，向管桩本身施加压力，进行有效的压柱或压梁，从而将管桩压入地基土体或岩层中。而管桩锤击法沉桩速度较快，施工效果好，但因躬由锤打桩施工时震动非常剧烈，噪音污染严重，并不适合在市区内施工。因此，静压法的运用较为普遍，尤其是这些年来大吨位的静力压桩机施压预应力管桩的工艺的开发和实施，给工程建设带来了很大的方便，大大的推动了预应力管桩的应用和发展。静力压桩机的最大压桩力可有五千至六千千牛，能够把直径为50mm-60mm的预应力管桩压到施工达到的持力层。

　　预应力管桩施工结束后最重要的一点是要及时对管桩进行排查检测，检测方法通常利用桩基高应变法和低应变法两种，进一步对单桩承载能力和桩身整体性能加以检测，预应力管桩的单桩承载能力主要由桩端极限侧摩擦力和极限阻力产生的。预应力管桩作为水利工程建设中一种重要的地质改善技术，正广泛运用于沿河海岸地区，而建筑基桩检测技术的开发及应用，使水利工程管桩基础处理的质量得到了保证，从而为水利工程整体建设的质量安全提供保障。

　　3.小结

　　随着建筑工业的高速发展，水利工程建设也随之增多，但是由于水利工程建设的地基地质环境比较特殊，需要运用工程技术对其地基进行改善处理，以便达到水利工程质量的要求。而水利工程地基的处理技术均各有优缺点，水利工程施工人员要根据工程地基的实际状态，灵活运用现有的处理技术，为水利工程的建设打下坚实的基础。从而确保水利工程建设施工的顺利进行，保证水利工程的质量安全。

　　【参考文献】

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　　[2]陶忠平.水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究[J].水利水电技术，2007,(12).

　　[3]刘喜武，刘艳芳，孙素芳.水利工程施工中的防渗新技术及应用[J].河南水利与南水北调，2008，(09).

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文章名称： 水利工程地基处理技术浅析

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