摘要：水利工程具有灌溉、防洪、发电等多种功能，近年来各地水利工程建设规模不断增加。楚雄市吕合镇小（二）水库除险加固工程在施工过程中，地基处理既是一项基础工作，同时又对水利工程的质量安全有重要影响，是现场管理工作的核心内容之一。本文首先概述了特殊地基对水利工程质量安全带来的危害，介绍了几种常用的地基处理方法，最后就具体施工中存在的一些问题，以及优化管理的措施展开了分析。
关键词：水利工程；地基施工；固结排水法；技术管理
引言：
特殊复杂地基在水利工程建设中十分常见，以往部分施工单位，对这些特殊地基的处理工作不够重视，或是施工环节没有采取严格的管理措施，后期水利工程建设并投入使用后，因为水流冲击和重力荷载的多重影响，出现了地基沉降现象，除了会直接影响水利工程质量安全，缩短了使用寿命外，还会对周边及下游人民群众的生命财产安全带来潜在威胁。因此，做好水利工程中地基施工的技术管理就显得十分必要。
一、水利工程地基施工技术
1、强夯法
地基土层密实度不足，在受到较大的上部压力后，土层中的空隙压缩，地基出现不均匀沉降。强夯法的原理就是使用一定吨位的重锤，从高处落下，夯击地基土层，达到密实、加固的效果。强夯法在吕合镇鲁化厂、小西静河等多座小（二）型水库除险加固中工程建设中，都得到了很好的应用。当进行夯实的时候，会造成强烈的振动，但是如果受震动影响的建筑物之间的距离大于15m，一般都不会影响建筑物的结构稳定。但是如果夯实周围有一些容易受到振动影响的建筑或者一些仪器之类的，必须对其进行相关的保护，可以通过挖一些隔振沟来避免这些问题的出现。这一技术的优点是操作比较方便，但是施工效率较低，在一些地基面积较大的水利工程中实用效果并不明显。
2、换土垫层法
换土垫层法属于一种对软基的进行浅层处理的方法。常用的填充材料有碎石以及泥土。在进行垫层换填法时，常用的工具有两种，一种是人工的方式，另一种是采用机器作为动力辅助。其使用原理是依靠人工或者机器将浅层的泥土抽取出来，然后将碎石等相对僵硬的物质填埋进去，实现换填的目的。为了实现功能的最大化，就需要加一层土工布等物质。换土垫层法处理复杂地基，其优点主要是彻底清除了劣质土层，后期出现地基病害的概率大大降低。不足之处是需要大量符合要求的换填材料，如果水利工程位于山区等地方，交通不便，运输换填材料也会浪费较多时间，并且增加了工程成本。换土垫层法在吕合镇哨冲坝、大坝河坝等小（二）型水库除险加固中工程建设中，都得到了很好的应用。
为增强截水体防渗效果及承载力，对截水槽开挖土体进行了换填压实。
3、添加剂法
在水利工程施工区域，地基土层的含水量通常较高。这类土层受到挤压后，水分析出并且土层发生压缩、变形，严重影响地基稳定性。添加剂法的原理，就是通过设备向含水率较高的土层中掺加特殊添加剂，经过化学反应后，提升土层硬度和地基承载力。常用的添加剂有水泥、生石灰等。以生石灰为例，将石灰粉加入到喷射装置中，再将喷射装置沿着钻孔深入到地层一定深度，提供压力让石灰粉从喷嘴中喷出，并且同时旋转喷头，让石灰粉与土层充分混合。土层中的水分与生石灰接触后，经过复杂化学反应生成硬度较大的碳酸钙，达到提升地基稳定性的效果。
4、固结排水法
固结排水法通常应用于有机质粘土、饱和粘土的地基处理。此方法的排水系统由竖向排水体和水平排水砂垫层构成，主要起到加速软基固结过程、缩短地基孔隙水的排水距离、改变地基原有排水边界条件的作用。而当土的渗透性较好或软土层较薄且靠近地表时，可以只在地面铺设砂垫层而并不设置竖向排水体。一般水平砂垫层厚度为50cm，采用粗砂或中砂。水平砂垫层宽出地基两边各1m，并保证其排水畅通。竖向排水常选用塑料排水板或袋装砂井。
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二、水利工程地基施工常见问题
1、质量管控意识不强
以往很多施工单位负责水利工程项目建设时，将管理工作的重点放在了如何进行施工质量控制上，但是对于前期的施工准备以及后续的地基沉降监测则缺乏同样的重视，施工过程中未采取严格的质量管控措施，以至于工程地基留下了诸多质量隐患。例如采用强夯法进行水利工程的地基处理时，夯实次数不够，地基土层密实度不达标，后期受到较大压力后仍然会出现不均匀沉降。还有的施工单位则是为了通过缩短工期达到控制成本的目的，一味追赶工程进度，也忽视了质量控制和技术管理。
2、缺乏技术规划与成本控制
在一些规模较大的水利工程项目中，地基施工也是一项重要任务。除了对地基施工质量有严格要求外，地质环境的复杂性、选择的施工技术，也会影响到地基施工的开展成效。施工单位需要结合具体工程项目的要求、特点，提前开展详细的施工规划。但是从具体施工情况看，有相当多的施工单位对技术规划的重视程度不足，一方面是不利于加强施工质量管理，容易导致水利工程地基部分存在质量隐患，另一方面是不利于进行成本控制，后期因为工期滞后、地基部分验收不通过等，导致工程成本增加。
三、水利工程地基施工技术管理措施
1、施工前期管理工作
水利工程中的地基处理具有隐蔽性的特点，需要在施工前做好充足的准备事项。首先，要借助于测量工具、勘查仪器等，完成工程所在区域的全面调查。设计人员以此为参照，对比选择多套施工技术方案，从中选择一种经济效益好、操作难度低且地基加固效果明显的方案，为下一步的施工提供指导。施工单位要结合设计方案，做好各类物料、设备的准备。例如地基施工中会使用到挖掘机、推土机等机具，要保证设备型号、数量等满足要求。根据选用地基施工技术的不同，所需的材料也有很大差异，例如深层搅拌桩加固地基，需要准备好水泥，添加剂法加固地基，需要准备生石灰等。
2、施工过程中的管理工作
在地基施工期间，现场作业人员需要树立技术管理意识，并认真做好各个环节、不同技术的管理工作。例如，要严格按照施工方案，优化施工流程，既可以加快工程进度，又能够提高地基施工质量。还要组织现场监督小组，统筹做好地基施工的现场质量监督工作。监督人员需要提前熟悉设计意图，具备丰富的施工监理经验，能够对地基施工中一些不规范、不标准的问题，及时指出并责令施工人员改正。另外，还要注意做好施工资料、图纸的收集工作，在后期水利工程竣工交付验收环节也会用到这些资料。
3、施工后期维护与监测工作
在水利工程地基施工完毕后，施工单位还要及时组织开展养护工作。例如采用深层搅拌桩进行地基加固处理，在地基施工结束15天后，还要进行钻孔取样，对样品的强度、密实度等进行检测，观察地基施工效果是否满足设计要求。另外，地基施工后还要继续开展地面工程的施工，随着坝体高度的增加，地基承受的荷载压力随之上升。这种情况下，地基发生小幅度的沉降也是正常现象。为此还要做好地基变形监测，将实测沉降值与标准范围进行对照，如果沉降速率过快、沉降幅度过大，则需要进行处理，确保地基稳定性。
结语：
地基处理是水利工程建设中不可或缺的重要环节，但是由于水利工程分布区域的不同，地质条件也存在很大的差异，这就意味着施工单位必须要坚持因地制宜的原则，根据地质情况确定地基施工技术方案。同时，也必须要求施工人员强化技术控制意识，提高施工技术水平，能够应对不同施工环境、不同工程项目的地基施工要求。执行全过程技术管理措施，从准备工作、现场施工以及后续监测等，切实保障地基的稳定性。
参考文献：
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[3]马强，张新平，崔淑君，等.水利工程施工中软土地基的处理方法[J].河南水利与南水北调，2017（6）：62-63.
论文作者:张学平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签：地基论文; 水利工程论文; 土层论文; 水利论文; 施工单位论文; 生石灰论文; 技术管理论文; 《基层建设》2019年第13期论文;