水利工程地基處理關(guān)鍵技術(shù)

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摘要：水利工程與民生息息相關(guān)，也是政府相關(guān)部門的重點建設(shè)項目?，F(xiàn)階段的水利建設(shè)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(shè)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(yīng)的參考意見。

關(guān)鍵詞：水利工程；地基處理；關(guān)鍵技術(shù)

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(shù)應(yīng)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(shè)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(guān)鍵技術(shù)，本文將展開分析討論如下。

2水利工程工程地基基礎(chǔ)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(shè)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(shè)計施工建設(shè)時，地基處理較為復(fù)雜，常常會出現(xiàn)地基處理技術(shù)應(yīng)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(shè)，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(shè)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(yīng)用都會出現(xiàn)嚴重問題。考慮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(shè)的不良影響包括：地質(zhì)條件相對較差，導(dǎo)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(shè)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(dǎo)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(yù)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(guān)鍵技術(shù)亟待解決的問題

在開展項目施工建設(shè)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(shè)質(zhì)量，且極容易導(dǎo)致水利工程施工的安全問題。如果項目質(zhì)量不過關(guān)在后期應(yīng)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(dǎo)致施工建設(shè)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(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)就顯得格外重要。

4水利工程地基基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)分析

4.1預(yù)應(yīng)力管樁

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁設(shè)置會采用先張法預(yù)應(yīng)力、后張法預(yù)應(yīng)力管樁形式。先張法預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)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(yù)制構(gòu)件。先張法預(yù)應(yīng)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(yù)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(yù)應(yīng)力管樁，直至壓推到壓力層。這種技術(shù)手段應(yīng)用，能夠推動預(yù)應(yīng)力管樁在項目工程建設(shè)中的有效應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁常見的應(yīng)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(shè)，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(shè)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(yù)應(yīng)力管樁施工結(jié)束之后，現(xiàn)場的技術(shù)人員需要對管樁進行檢查。一般的項目工程使用樁基高應(yīng)變法與低應(yīng)變法兩種方式對單樁承載力進行檢測，影響預(yù)應(yīng)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。現(xiàn)階段的水利工程項目建設(shè)，采用預(yù)應(yīng)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(yīng)用表明，該關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用對水利工程整體質(zhì)量提升也起到了至關(guān)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(shè)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(fù)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?。由于水泥煤灰碎石樁的成本相對較低，所以在建筑中的應(yīng)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(shè)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(dǎo)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(yīng)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(yù)震效應(yīng)

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(yīng)用期間其預(yù)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(yīng)的水化反應(yīng)之下，產(chǎn)生一種凝固變硬的效果。由于經(jīng)過反應(yīng)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(yīng)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(fù)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(dǎo)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(shù)應(yīng)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(shè)所需要面臨的復(fù)雜環(huán)境，開展地基處理關(guān)鍵技術(shù)研究分析，能夠在不同的項目工程中應(yīng)用合適的技術(shù)手段，由此水利工程建設(shè)的基礎(chǔ)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(shè)計院