水利建设中不良地基的处理加固及工艺应用

1、水利建设中不良地基的处理加固及工艺应用 【摘 要】结合水利建设项目工况实践可知，不良地基种类包括软粘土、冻融土、膨胀土等多种类别。可以说这些不良地基的成型和当地自然气候因素有关，也和其工程地方区域的水文地质大环境有着必然联系。基于此，本文结合不良地基对建筑项目本身造成的影响、常见不良基土特征、以及不良基础加固工艺手段三方面展开了分析与探讨。地基是承载建筑项目本身自重及整体结构的重要支撑载体，通常会在自重、地质基土环境下发生相应的物理变形才能充分发挥其作为基础结构的支撑、嵌固等安全结构性能。不过水利建设项目下的地基土通常都为不良地基土，并且随着时间的推移，往往会受到外部自然因素的侵袭以及建筑本身

2、构造自重荷载变化的影响，而导致基础沉降速度高于其荷载极限允值。因此，水利建设中加强不良地基的加固技术研究就显得意义重大，应值得相关责任单位予以高度重视与关注。 【关键词】水利建设；处理；不良地基；加固；环境 1.不良地基对建筑造成的不良影响分析 可以说国家水利建设在近些年来国家建筑产业大力发展改革进程与历史建造发展中，有不少水文地质条件相对比较卓越的开发地已经被尽数开发。即多数水利项目在后续开发生产中所用到的选址地基环境并不乐观。因此，不良地基环境下研究如何摆脱各种地基加固的负面、不利因素就显得十分必要与势在必行。 1.1地质条件欠缺带来的不利影响 恶劣地质土体环境中，其结构安全性能较低，往往

3、实际安全系数下的地基强度、结构延性、荷载承受极限值等各种性能参数都相较低于设计本身标准，进而会对实际地基结构面下的岩石与混凝土、岩石和岩石之间等性能造成影响。比如，处在断层带、软弱土层、风化区域、溶蚀等地址环境下的地基抗压抗性就相对恶劣，如何保持基础部分上端的抗性需求，避免整体结构面剪切应力破坏就愈发关键。 1.2基础沉降大或沉降分布不均 如若岩土层自身结构的荷载承受能力较差时用以当作基础地基就会导致不均匀沉降发生。此时，通常该岩土层处在软弱夹层（淤泥、碎裂带、膨胀土等）地质环境下，会受到外部荷载与结构自重因素影响而发生不均匀沉降，进而随时间推移沉降量越来越大，造成建筑基础变形遭受破坏。 1.

4、3基础渗漏性质的透水带影响 主要强调的是基础发生渗漏。此种情况发生通常是因为基础自身抗渗漏能力的极限允值被超越而最终造就基础渗水，或者超过既定的水力坡降容许值。通常发生该状况说明地基环境处于强裂隙透水带、结构碎裂带、喀斯特渗水带、以及松散石砂带等地质区域，故而造成基础受到侵蚀发生基础渗漏。 2.一般水利环境下的常见不良地基特性分析 在现代工艺建筑作业施工中，较为普遍常见的不利地基通常主要有五类，分别是软粘土、冲填土、饱和松散砂土、膨胀土以及山区地基土五类不良基土。可以说，这几类地质环境作业时，会给地基加固施工作业带来一定阻碍与挑战，必须在满足加固及实际工况设计要求后才能在基础结构之上开工作业，

5、以保障结构安全性能。 2.1软粘土 软粘土之所以成为粘土，是因为其土质松软，富有粘性，实际中可简称为粘土。较为普遍常见的粘土其物理结构性质主要体现三方面。其一，物理特性：土质本身颗粒粘性较高，透水性能比较突出，常表现为淤泥土；其二，力学特性：粘土承受荷载能力较低，往往表现在其基本强度较弱，反而淤泥灵敏度较强，不过对其进行压缩收到的效果很好；其三，工程特性：粘土环境下地基荷载承受能力小，基本强度受外力及时间影响增长缓慢，往往粘土流动性明显，故预压法和强夯置换法工艺加固非常适用。 2.2冲填土 冲填土，顾名思义，就是利用水体的冲力方式而产生的冲填沉积土。一般其主要特性有： 2.2.1分选性 所谓分

6、选性是对冲填土基本颗粒作为研究对象而界定的，通常其在淤泥口附近，往往较粗大颗粒率先沉积，而远离淤泥口处其颗粒会越发变小，同时垂直纵深方向上能够突出其显著文理差异。 2.2.2吸水性 冲填土通常普遍表象为流动态，主体本身大于液限值。不过，一旦冲填完毕后，随着土体本身的水量蒸发，表面往往发生自然龟裂，但土体内仍有液态水且呈流动态。 2.2.3初期冲天期强度系数低 在冲填土初期冲填阶段，往往压缩性较为突出，压缩性较大，多呈现欠固结形态。一般情形下，冲填土会随时间不断推移而衍生为正常固结形态。基于此，它工程性质主要研究其均匀性、颗粒细密性、以及固结形成条件等。 2.3饱和松散砂土 细砂、细密砂石、或者

7、粉砂都属于饱和松散砂土。如若在静荷载物理力学特性作用下通常会发挥其较高强度。不过，在振动荷载作用下（机械制造产生振动、地震等）往往会对基础结构造成显著振沉变形，故而会逐渐对地基支撑荷载造成影响，随时间推移可能会荷载失效。这主要由于松散砂土排列密度较松散，如若受外力振动时逐渐导致其原有结构颗粒排列发生位移，而此时颗粒结构重新构成平衡却遭受外部水体对其施压，最终致使荷载应力快速减小。 2.4膨胀土 膨胀土的矿物成分圭要是蒙脱石，它有很强的亲水性，吸水时体积会出现膨胀，失水时体积会收缩。极易对建筑物造成损坏。常见的处理方法有换土、土性改良、预浸水，以及防止地基土含水量变化等工程措施。 2.5山区地基

8、土 山区地基土的地质条件比较特殊，由于自然环境和地基土的生成条件影响，场地有时会存在大孤石，场地环境也有可能存在滑坡、泥石流、边坡崩塌等不良地质现象。它们会给建筑物造成直接的或潜在的威胁。所以在山区地基建造建筑物时要特别注意场地环境因素及不良地质现象，必要时对地基进行相应措施。 3.不良地基加固技术工艺研究 3.1置换法 置换法通常包括振冲置换、强夯置换法、以及基本换填法。最前者指利用振冲机具在特定高水压下对其采用地基振冲，故而在地基间形成一个个排列孔，然后再利用碎料填补这些孔隙保持基础复合结构牢靠，增强基础荷载下的承载力；中间者往往配套相应的夯机锤固嵌在淤泥中辅以碎石料加以夯击，从而夯击完毕

9、后复合地基成型；后者强掉的是对基地基础表面的土体表层土进行置换，置换更为优质、密实度大的泥土，进而增强其土体表面结构的荷载并保证其可靠性。 3.2预压法 预压法应用较为普遍，基本预压体系包括真空预压、堆载预压遗迹电渗法、降水法等。真空预压强调的是软性土质结构中表层上布设砂垫层，并辅以薄膜进行密封处理，待准备工作完毕后利用真空泵把它和薄膜、砂垫层间的空气抽离，故形成真空后的地基会受到外部气压差因素影响而逐步增强。当然，这一阶段作业进行时还可以运用排水板发挥其辅助作用。而堆载预压强调的是在建筑物地基上预先用一些建筑碎石原料堆放在地基结构之上，然后进行压实作业使其荷载承受力不断提高，最终经过地基有效

10、沉降后承重性能显著提高。对于降水法则是强调控制水位来实现地基水压减少这一目的。其中，当水位降至到地基需求的水位时，其外部水压和原有水位会存在一定的水压差，从而通过水压差来调节其地基承载性能。至于电渗法与降水法原理类似，不过前者是以电流施放来形成降低水位的水压差，从而当水位降低时就固结了地基基础。 3.3拌和法 拌和法主要划分为高压喷射注浆和深层搅拌的两种技术拌和法。前者是利用高压泵将浆液从高压状态下挤压到管体结构中喷放出来，从而能够对土体加以切割，等到注浆固结以后，会最终使复合地基成型，突出其置换性能；而后者主要强调的是一种固化剂作用发挥，即主要利用石灰浆或水泥浆当作固化剂，从而在固化剂输送到

11、地基结构中时进行充分搅和，彼此在物料与地基机构中发生物理力学性能与化学反映，最终成为复合状态的加固地基。 3.4灌浆法 灌浆法应用机理很直观。主要强调的是利用一些具备固化、牢固性能的浆液灌入到基础结构中，从而有效填补其结构的疏散排列缝隙。具体应用时可考虑的浆液有水泥浆或者石灰浆，包括黏土浆等浆料。当然，浆料选择多种多样，例如化学性能良好的木质素等。此外，灌浆方式也十分丰富，有渗入浆、电化学灌浆、以及夯实灌浆法等，在加固地基性能上收效都比较不错。 3.5压实法 压实地基加固法应用主要划分为表层压实、夯锤压实、以及强夯法。表层压实作用的研究对象是地基表层结构，通过人为机具的碾压来将表层予以压实。如

12、若水利项目地基中含水量大可以采取水泥原料进行分层压实，进而最终固结地基；夯锤压实强调的是夯锤在高空中受自重及锤子的冲击力作用下把地基夯实，在其夯击过程中往往能够通过较多夯击次数改善地基颗粒排列结构，故使其密度集中达到加固成效。强夯法和夯锤法机理一样，不过夯击次数更为频繁，提高地基内部结构的密集颗粒排列更为奏效。 3.6挤密法 挤密法包含振冲密实法、沉管砂石桩法、以及夯击石桩等。前者主要强调的是对原有结构加以破坏进行重组的这一过程，即土粒在机具工艺进行结构重组而实现颗粒重新排列，提升其基础密度。而夯击碎石桩法则强调的是利用重锤将满足基础加固性能需求的碎石料打入基础结构中，同时经过这一工艺过程把碎

13、石料铸造成石桩，进而达成相应加固目的，提高其安全可靠性能。对于沉管砂石桩主要是利用作业工艺机具将沉管嵌入土体中，从而将加固的原料投放到沉管中，通过机具的不断输料与振动，达到重新调整基础桩体颗粒空间排列的目的，最终形成复合型加固地基以收获加固效果。 4.结语 不良地基在水利项目组织施工中非常常见与普遍。最主要原因是水文地质环境造就了不良地质而形成不良地基。在实际作业中，由于所设计的建筑项目本身基础强度定位设计不同，也就导致最终的地基施工控制手段有所差异，但不论采取何种组织管理、技术工艺手段加以作业，都应当结合实际工况条件、工况自然环境等因素采取合理的地基加固技术手段，以此才能在充分勘察设计考量的基础前提下，在施工中保证地基加固问题能够处理得当，保障基础结构安全性能与可靠性。 【参考文献】 1刘书江.水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究j.价值工程，2010（04）. 2徐晏平.某水利工程地下基础施