简析水利工程基础处理技术

戴湘宁

摘要：水利工程则是目前可再生资源开发利用的重要组成部分，随着国家对水资源开发的重视，水利工程基础处理技术就越发显得重要。本文主要对目前水利工程建设中的基础处理的若干技术进行了分析和探讨。

关键词：水利工程 基础处理 施工技术

引言

基础处理作为水利工程施工中相对重要的环节，其施工质量关系着整体工程的质量。因此，基础处理工作开展前，需要对施工现场的地质情况进行全面的勘测和考察，充分了解地形特征，结合实际情况设计方案和施工管理措施。软基础因其低强度、高压缩性与大孔隙、高含水量等特征，使得工程设计和施工都存在诸多难点，因而对施工技术和施工管理有更高的要求。对于整个水利工程而言，遇到软基础地基，一旦处理不当，鉴于其承载能力较弱，可能造成的结构变形，桩基断裂等问题，最终会威胁整个工程的施工安全，导致巨大的经济损失。

1.水利工程基础概况

水利工程建设所涉及的地质条件通常来说比较复杂，基础处理作为整个水利工程建设的基本组成部分，对水利工程建设有着极其重要的意义。水是基础处理过程中不可避免的影响因素之一，容易降低坝基的稳定系数和承载能力，严重影响上层建筑物的稳定性，甚至威胁整个水利工程的质量。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石带或砾石层，或某些透水性颇好的土质环境，水利工程地基将会产生严重的渗水情况，其水力坡降及渗漏量将会超出设计容许的范围。

2、灌浆防渗漏处理法

灌浆法，也称注浆法。其工作原理是将具有粘合性的化学胶状物（例如环氧族物质）通过一定的浓度配比，利用外压方式、滴渗方式或是其他方式填充进入裂缝或孔隙，并通过在裂缝中的扩散，使裂缝周围区域形成一个整体，继而固化，增强裂缝区域的减振能力与防渗能力。

国内普遍应用于灌浆防渗的材料为颗粒状材料以及溶液状材料。其中颗粒状材料以常见的物理耗材为主，主要包括水泥、沥青、粘土、砂石等等；溶液状材料多数以化工合成材料为主，包括环氧类族材料、丙烯酰胺类材料、木质素类材料等等。在具体施工中，根据工程中不同的需要采用不同类型材料。灌浆材料的主要技术指标有流动性、粘稠性、密实度，以及灌浆溶液的浓度，在制备灌浆材料时，需要特别重视的实验数据是水灰比、流动性、初凝时间、终凝时间以及固化强度等参数。下面介绍三种常见灌浆防渗方法。

2.1劈裂灌浆法。劈裂灌浆法主要应用于土坝结构，土坝坝体产生渗漏后，沿着土坝的轴线方向做"V"型劈裂，在劈裂部分灌注浆液，进而在土坝中央轴线处形成一道防渗屏障，此外，在灌浆的同时，能够有效将坝体中的缝隙填补，补强土坝中软土层，增强大坝抗渗能力，一定程度上改变了坝体的应力结构，提高了大坝的荷载能力。若坝体局部裂缝较为集中，则可以根据实际情况进行坝体局部劈裂处理，进行局部灌浆，而不是采用全线劈裂的方式。

2.2高压喷射法。高压喷射灌浆法的主要工作原理是通过设备产生的高压，破坏水利工程的表层结构，使浆液与水利工程主体结构紧密结合，固化后形成防护层，起到加固水利工程主体以及防渗防漏的作用。此种方法分为高压定喷灌浆、高压摆喷灌浆等，可根据不同的施工条件选择不同的施工方式。如需灌浆面积较小时，可采用定喷灌浆法，而面积较大时，则可采用摆喷灌浆法。高压喷射灌浆法的优点是工作效率高、速度快、节省工期、取材方便、人力成本低、防渗效果与加固效果兼具等。但是其也存在一定的缺点，比如对材料的浪费较为严重，在喷射的过程中不好控制喷射层厚度、在应用砂石水泥喷射时，容易出现漏喷区域等。

2.3帷幕灌浆法。在水利工程中，坝址区域受其地质条件影响，出现渗漏现象的概率是极高的。为了减少或避免该区域渗漏情况，国内普遍采用的是帷幕灌浆方式。对坝址基岩部分进行帷幕灌浆加固，形成防渗帷幕层，这样能够有效防止坝址区域渗水情况发生。在帷幕灌浆中有较为特殊的情况，即在卵砾石层区域应用帷幕灌浆法，由于地质强度较高，渗漏性较好，很难应用钻孔的方式进行灌浆，遂可以采用套阀灌浆法，并且在灌浆时注意土层密度，制备与土层情况相符的浆液。若存在局部渗漏点，可以进行局部灌浆，而不采用全区域灌浆。帷幕灌浆技术还可以与处于水利工程下游的排水系统互相作用，降低水利工程整体所受压力，延长水利工程使用年限。中国在建国之后，特别是改革开放之后，帷幕灌浆成为水利工程防渗的主要操作方式，起到了极为关键的作用，为新中国的水利事业做出了很大贡献。

3、常见的水利工程施工中不良地基的处理技术

我国幅员辽阔，复杂的地质情况使得施工人员在水利工程施工过程中会遇到很多恶劣的地质条件，因此有必要探究不良地基处理技术，以确保施工质量。

3.1地基土质由软弱粘土构成。这种条件下我们一般采用置换法，即通过挖除不良地基，回填较好的土质使得地基上出现良好的持力层，进而加强地基的承载力、抗变形力和稳定性。常见的加固方法有碎石桩法、石灰桩法等。采用碎石桩法时，对排水抗剪强度小于20KPa的软土地基需慎重。

3.2浅层软土或湿陷性黄土构成的地基。对于由浅层软土或湿陷性黄土构成的地基， 我们需要通过施加外力荷载加固地基，从而使地基受力均匀、不易变形。主要的施工方法有砂垫层法、拌合土垫层法等。

3.3地基土质为厚度较大的饱和软粘土。这种条件下我们采用排水固结法。目前排水固結法发展较快，常见加固方法主要包括井点降水法、真空预压法、静动力排水固结法等。该方法使用前要进行预压。

3.4地基土质为砂性土、粉土和部分粘性土。这种条件下的地基孔隙率较大，强度较弱，因此需要通过振动加密或挤压加密等方法减弱不良影响。主要方法有表层压实法、振动挤密法、砂桩法等。

3.5深覆盖层地基。当面对深覆盖层地基时，我们加入化学浆液，通过化学反应或机械搅拌的作用，加大土体的承载能力，稳固地基。该方法主要包括注浆法、深层搅拌法、高压旋喷法等。对由砂性土、粘性土或湿陷性黄土等构成的地基环境也适用。

结束语

综上所述，在水利基础施工过程中，一定要选择最适合的基础处理方式，才能保证工程施工的顺利进行，确保工程质量。结合施工部位的优点和局限性，选择合适的基础处理措施，才能为水利工程保质保量的顺利竣工奠定基础。基础处理技术的发展前景仍是美好的，与其相关新技术和新工艺也将不断的涌现，对我国的水利工程建设起到了一个很好的推动作用。

参考文献

[1]郭少博.钢筋混凝土灌注桩基础施工要点[J].科技信息，2009，（09）.

[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）.