摘要：由于地基原因引起水工建筑物失事的例子很多，因此，我们必须重视水工建筑物的地基处理。本文介绍了水工建筑物地基加固防渗方法，对一般水工建筑物工程，提供价值性的参考
关键词：水工建筑；地基加固；防渗方法
1 土基的加固防渗
1.1 换土夯实法
当软土地基厚度不大时，可全部挖除，并换以砂土、粘土、壤土、或砂壤土等强度比较高、含水量比较适中的土料。换土厚度一般为1～2m 开挖时，应根据基坑的开挖深度和土的自然倾角确定开挖范围。回填时要分层填筑，严格掌握夯实质量，同时注意施工期间的排水。水闸、涵洞地基为软弱土层施工时，即挖除基底一定深度内原有软弱土层，换之以分层夯实的低压缩陛的砂垫层，以增强地基稳定性和减小地基的沉降量。
1.2 砂井预压法
它是在软土层中设置砂井，砂井用水射法造孔，孔达到设计深度后，清除孔内沉积物，然后灌注洁净而级配良好的中砂、粗砂，构成砂井。砂井顶部应高出地面，并在整个砂井区地面上铺0.5～1.0m厚砂垫层，连通各个砂井，做为顶层排水层。当砂井工程结束后，开始在垫层上堆积预压荷载，其数值可取设计荷载1.2～1.5倍。加荷的速度与地基承载力增长相适应，避免造成土壤结构破坏。
1.3 振冲挤密法
一般分为振冲置换法和振冲密实法。前者是以砂砾和碎石等作为材料，并采用振冲器填充置换密形成桩体，与原状土质地基构成复合地基，经过加固后的地基不仅排水性能强，还具有良好的防渗能力，这一种防渗加固的方法适用于处理排水能力较弱的粘性土、粉土、饱和黄土和人工填土等地基。而后者则是利用振动和压力使砂颗粒相互挤密，重新排列后，孔隙减少，这样加固的建筑的防渗能力也能得以提高，这种防渗加固方法适用于处理砂土、粉土等地基。
①因地制宜、就地取材，一般材料是采用碎石、卵石、砂、矿渣等。
②根据工程的具体需要和工程设备条件等因素，于砂和碎石桩处理地基的深度，深度既不可以太深也不能够太浅，太深限制了设备能力，太浅则不够经济。一般工程按照地基土质，填料置换率于10％~30％之间。
③此法处理后地基宽度除了要满足应力扩散要求，地面宽度还应该比按应力扩散角法甲酸的宽度大一些。
④采用静力触探检验地基强度是否满足需求，以便判断建筑物的防渗加固程度是否满足需求。
1.4 沉井基础法
此法在我国东部沿海地区的水闸工程中使用最多，效果亦比较理想，可以同时解决地基承载力和地基渗透变形的问题。
①沉井基础的平面形状要求呈矩形，以便井体施工浇筑的均匀下沉。平面尺寸大小适宜，不宜过大也不宜过小。
②沉井与沉井之间要做好接缝止水防渗工作，采用板桩密封，沉井长宽小于3.0m。
③根据沉井在施工下沉过程中及建成后运行时所需的结构强度和刚度需求确定沉井井壁和隔墙的厚度，须满足沉井下沉过程中井口内土方开挖和运输的要求。
④井壁外侧面尽可能做到光滑平整，减少土压力的摩阻力作用，以利于下沉。
⑤验算沉井的自重，控制计算指标下沉系数，保证沉井施工时能够顺利下沉。
⑥回填涂料应选用与井底土层渗透系数相近的涂料，并分层夯实。
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1.5 桩基础法
桩基础法多用于针对松软地基，减少了沉降量，有利于防渗加固的工程，分为钢筋混凝土预制桩和钻孔灌注桩。桩顶允许水平位移值的大小主要与桩的直径、单桩与群桩关系、桩身周边的土质条件等因素有关，位移可控制不超过0.5cm即可。另外，除了计算单桩承载力布置桩基础外，还要验算桩尖平面的地基压应力和沉降量不应大于该平面处地基土的允许承载力和允许沉降量。最后，需要注意的是水工混凝土的强度要求、裂缝控制要求和抗渗能力与该结构所处的环境相关，因为对于有不同的强度需求等，一般由室内正常环境、露天环境和长期处于地下与水下环境、水位变动区或有侵蚀性地下水的地下环境、海水浪溅区及盐雾作用区四种环境组成。水工建筑物多属后两类。因为地基条件比较差，常常采用板桩式，程序是先将预制钢筋混凝土板桩或者钢板桩，一次打入形成连续墙体，在选用钢筋混凝土材料的时候，足以强度最好不要低于C25，以满足防渗加固的需求。
2 岩基加固处理
2.1 岩基灌浆处理
岩基灌浆处理方法有帷幕灌浆法、固结灌浆法、接触灌浆法、水泥灌浆法、粘土灌浆法及化学灌浆法。它是将某种具有流动性和胶凝性的浆液按一定配比要求通过灌浆设备压入岩层的孔隙中去，经硬化胶结成石，加固防渗。岩基防渗处理一般多采用水泥灌浆。水利工程中重力坝地基为岩石节理浆隙时，常应用固结灌浆方法，把水泥浆灌到裂隙中，让岩石胶结起来，提高其强度和弹性模量。水库大坝地基防渗处理常采用帷幕灌浆法。
2.2 破碎带的处理
地基中经常遇到破碎带，对建筑物的受力条件和安全有很大危害。处理方法是在一定深度范围内，把破碎岩层清理到较完整的基岩上，然后抹1层2～3cm的水泥砂浆。比较重要的工程，可在上下游或中间部分的岩基上开挖截水槽，然后
浇筑混凝土截水墙，如果条件具备，再进行灌浆。
2.3 断层裂隙处理
对充填物胶结良好的断层，可不加处理。当断层充填物破碎、松散、空隙率较大且工程比较重要时，断层需要处理。当断层较浅时，应全部清除，并回填混凝土；如断层上宽下窄，透水深度不大，要将基础范围内断层充填物全部挖除，然后回填混凝土、砂浆等，必要时可把处理地段向上游延伸，以增加渗径；对于上下游水位差较大的闸坝，如断层宽度和透水性都比较大，可采取做混凝土塞或混凝土截水墙，其开挖深度一般可相当于断层宽度的3～5倍；如填充物透水性强，应适当加深；当节理发育、裂隙较多的岩基可适当增加清理深度，然后用砂浆或混凝土封闭。对于贯穿于上下游，垂直渗漏比较严重而开挖处理比较困难的，应沿断层预埋灌浆管，标明部位，然后用混凝土将断层封闭，浇筑基础，作为盖重，对断层再进行灌浆。
2.4 泉眼裂隙水处理
当地基基坑开挖较深时，使地基覆盖层变薄，地下水深处的承压水就会突破覆盖层，地下水会通过裂隙或破碎岩石涌出地面，造成泉眼，这种泉眼裂隙水采用如下方法处理。
①直接堵塞法。在岩石表面仅有局部小孔洞的无压裂隙水的情况下，可用水泥浆或水泥浆中加速凝剂直接堵塞涌泉出口，同时向内围堵，最后封堵集中漏水点。
②排水过滤法。目前常用的方法是在泉眼处挖1个坑，然后铺填反滤层，夹带砂泥的泉水经反滤层过滤后变成清水流出，并将其引入排水沟，汇入集水井后被抽走。
③箱填堵塞法。当坝基范围出现的涌泉为有压泉，并且压力不大，可采用此法。
④抽水灌浆法。当涌泉压力较大，出水分散时，可采用此法处理。
⑤埋管引出法。当涌泉来自深层或承压水，水压力、出水量都比较大，但它与上下游水位没有直接联系，这种情况可以采用埋管将泉水导向上下游。
3 结语
水工建筑物的地基要求具有足够的强度、整体性、均一性和耐久性，还要有一定的抗渗性。必须重视水工建筑物的地基处理，确保水工建筑物的安全。
论文作者:周海媚
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/16
标签：地基论文; 沉井论文; 断层论文; 水工论文; 防渗论文; 建筑物论文; 裂隙论文; 《基层建设》2016年30期论文;