摘要：在水利工程建设过程中基础施工有着至关重要的作用。由于水利工程本身的特点，常常会遇到不良基础等一系列不利于施工开展的自然条件因素。这些不利因素处理不当会导致施工中的许多问题。基础处理，通过工程手段提高地基的力学性能和物理性能，增加整体的稳定性，提高了结构的防渗能力，从而更好地保证整个水利工程的完整性。
关键词：水利工程；基础处理；施工技术
前言
基础处理施工通过工程手段提高地基的力学性能和物理性能，增加整体的稳定性，提高了结构的防渗能力。是上部结构可以在一个良好的基础上施工运行，保障整个水利工程施工安全、质量合格、运行可靠。施工位置基础实际情况多种多样，上部工程建设不尽相同，能够支配和使用资金情况也存在差异。应综合考虑现场基础条件、工程要求、工期要求和造价，采取相对应的不同的水利工程的地基处理方法。做到可以保证施工质量控制、工期控制、投资控制达到预期的效果，从而实现总体目标控制，更好地促进水利工程建设。
1 水利工程的基础
水利工程是利用工程手段控制和调配自然界的地表水和地下水而修建的工程。水利是国民经济的命脉，水利工程具有其除害兴利的作用，而水利工程的建设往往具有公益性、规模大、投资多等特点。相对应的，出现病害工程的危险性和破坏性也较大，影像范围也较广。同时在水利工程建设过程中，施工地点施工自然条件，尤其是地质条件和基础条件，常常会遇到诸多不利因素。例如土层承载力不足的条件下地基的基本强度分布不均匀，会引起工程结构在外力作用下的不均匀沉降，从而导致水利工程建筑物、坝体、堤防等产生破坏，产生病害工程，降低其使用功能甚至完全失去使用功能。为了更好地保证建设目标的实现，保障施工质量和正常运行，需要在建设过程中采取相应措施。
在规划设计阶段就要通过详实的勘察设计，避免水利工程全部或部分工程建设在断层带上或软弱夹层结构面上。这一类土层的抗滑能力较差，使得工程存在不稳定因素。在水利工程规划设计阶段必须考虑避免地基基础剪切破坏而导致工程事故的发生，按照相关规范严格规划设计。
在施工阶段对存在不可避免的不良地质条件的工程段或局部在偶发的不良基础条件采取经济适用符合规范和设计要求的必要的基础处理措施。
2 基础处理的常用方法
解决基础问题一般是要改善基础的剪切特性、压缩特性、透水特性、动力特性、特殊土的不良地基的特性中一种或几种。常见的处理方法如下：
2.1换填垫层法
适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。这种方法较为常见，通过换填直接改变基础的料性，将地承载力的基础置换为高承载力的基础，从而减少沉降量。常见的有对存在粉细砂部位的基础部位换填水撼砂、水泥土。将膨胀土、低液限粘土换填为非膨胀土和高液限黏土，消除膨胀土的胀缩。以及通过换填垫层解决冻胀问题。优点是其工艺技术简易，施工设备简单易寻，耗费较少量的材料。缺点是仅用于深度在5米内下的浅表基层处理，需要外运换填材料。
例如，某堤防工程修建排水闸，基坑开挖3米至设计高层时发现存在粉细砂，不利于闸室施工建设，但根据勘测地质资料，下部地基土力学性能良好，按设计图纸施工，换填1m厚水撼砂作为垫层，经监理和质检测试力学性能良好，比较原土层换填垫层承载力高、刚度大、变形小，符合后续施工条件。
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2.2强夯法
强夯法指的是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土应通过其他方法降低其含水率，提高夯实效果，一般结合堆载预压法和垂直排水法使用。
优点是施工工艺、操作简单、施工设备常见。压实后土粒结合紧密，变形沉降量小，压缩性明显降低。有较高的结构强度，可取得2倍以上的承载力。相比换填垫层无需增加其他填筑材料，节省加固原材料。施工速度快较换填垫层并回填以及打桩基可缩短工期一半左右。施工费用低，节省投资，比换土回填节省60%费用，与预制桩加固地基相比可节省投资50%~70%。缺点是强夯产生较大的震动，周围有受扰动影响较大的建筑物和设备时，不能使用该方法。
2.3振冲碎石桩法
振冲碎石桩是指利用振动水冲法施工工艺，在地基中制成很多以石料组成的桩体。桩与原地基土共同构成新的复合地基，以提高地基承载力，减少地基沉降量。还可用来提高土坡的抗滑稳定性。
振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。优点是振动作用能有效地增加很湿至饱和状态的非密实砂土的相对密实度。缺点是对桩体周围地基土不排水抗剪强度有一定要求，不排水抗剪强度小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基，振冲成桩工艺复杂，成桩困难，经济效益差，加固效果不好。
例如：某灌区工程新建排水闸，周围是固有排水沟道，地质情况复杂，砂土较多。如果采用换填垫层发开挖困难，不经济；如果采用强夯法，因为基础及周围原状土湿度极大，处于或接近饱和状态，施工效果较差。最后采用了冲振碎石桩法。按照设计图纸，沿直线依次逐个制作振冲桩。在预设位置将振冲器吊装就位后，在高频振动和高压水流的联合作用下下沉到设计高程。然后用循环水带出泥浆进行清孔。之后向孔中逐段填入符合设计要求的砂石料，同时喷水振捣，使填料振捣密实。逐段填料振密，逐段提升振冲器，直至整体升出地面。从而在地基中预设位置制成一定直径的密实的碎石桩体。成桩效果好，有效提高了地基承载力，闸室顺利施工。
2.4水泥土搅拌法
水泥土搅拌桩是用于加固饱和软黏土地基的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处自下而上的将软土和水泥强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。连续搭接的水泥搅拌桩可有效增加地基或土体的渗径，可作为基坑的止水帷幕。
水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。但是塑性系数大的黏土会影响搅拌，有机质含量较高的地基对工程效果也有较大影响。
结束语
虽然通过勘测设计可以一定程度的优化建设环境和施工条件，但是水利工程因其自身特点无可避免的会出现局部的不良的施工条件，大多水利工程项目都会因不同的复杂地质条件遇到各种不利因素，地基基础处理所面临的复杂问题较多。通过采取措施得当、投资经济、工期合理的地基处理措施，可以顺利开展水利工程上部结构的施工，确保施工过程中整个工程的安全性和功能性。
参考文献
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论文作者:冯硕勋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/18
标签：地基论文; 水利工程论文; 基础论文; 工程论文; 承载力论文; 条件论文; 砂土论文; 《基层建设》2018年第14期论文;