水利水电施工中基础处理技术的应用

刘志彬 罗利云

【摘要】本篇文章主要介绍了水利水电施工中CFG桩基、软土地基处理等技术。以实际工程建设为例阐述CFG桩基技术的具体操作及应用作用，介绍了几种常见软土地基处理技术和锚固、预应力管桩，并以此为基础对如何做好处理技术的质量控制进行探讨。

【关键词】水利水电工程；基础处理技术；应用

前 言：

地基是水利水电工程建设中工程量较大且技艺要求高的重点建设项目之一，它作为一项基础工程对建设整体质量影响深远。保证地基质量，技术使用是关键一环，现阶段，有多种技术在地基处理工作中得到应用，为地基质量强化作出贡献，因此探讨地基处理技术对日后这些技术在地基建设中的应用来说具有现实意义。

1.CFG桩基技术

CFG桩的主要构成成分是水泥，此外还有粉煤灰、碎石等，将这些材料加水搅拌以后便形成了这种高粘结强度桩，全称为水泥粉煤灰碎石桩。它与土和褥垫层一同组成了一种水利水电工程建设地基—CFG地基。

以××水利水电项目工程建设为例，该工程在进行施工设计时就选用了这种地基作为基础建设。这种技术的施工体系主要由长螺旋钻机和制造砼的相关设备构成，如混凝土泵、搅拌机等。该工程建址地区的土层是淤泥土质，是这种技术所适用的土壤结构，此外，基于CFG桩基技术的CFG地基也适用于黏土、砂土等土层建设。

CFG地基中，CFG桩体是承受结构上层荷载的主要受力体，桩体周围土质结构和褥垫层也会承担部分荷载，其中施加到褥垫层上的压力或水平力褥垫层会分配给CFG桩及周围土壤承受，这部分承受力是通过变形以后按比例进行分配的。此外，挤密作用的影响下，地基土壤承载力会加大，CFG桩基的受力性能也会由于桩周土侧应力的变大而优化，进而达到加强地基建设质量的目的，这也是该工程选择CFG桩基技术进行地基施工的原因之一，根据CFG地基作用机理分析，这种技术的应用具有以下作用：

首先，挤密作用。這种技术应用可以通过振动、挤压等方式降低CFG桩间土空隙数量，同时增加土壤干密度，改善土壤力学性能进而提高CFG桩土承载力。其次，排水作用。粗颗粒填料会在CFG桩成型初填埋在桩孔及周边，它的深透性能好，因此CFG地基内就易形成竖向排水通道，增加地基排水，进而提高土体强度。最后，抗液化能力加强。CFG桩具有预震功能，振冲器振动时除了增加基土密实程度外还能获得预震，从而改善地基抗液化能力。

2.软土地基处理技术

地基是水利水电工程项目建设基础，它的建造质量与项目整体建设关系重大。有时，基于建设要求，水利水电项目可能选址在土壤结构不适合直接进行地基建造的软土区域，这就要求施工单位使用特殊的技术手段对地基及软土区域进行加工处理，以保证地基建设质量达标，这一环节中常用到的处理技术有以下几种：

2.1重锤夯实

这是一种传统的加固软土地基的技术手段。使用这种技术夯实土壤主要是采用一种覆带式起重机，它带有的自动钩拖装置可以让处在一定高度的重锤落下，依靠下落冲击力来完成软土加固工作。实际操作时，根据具体加固情况的不同，重锤的重量及下落夯实次数也要具体而定。

2.2振动水冲

这种技术法在实际应用中需要用到振冲器，它与混凝土振捣器相似，是一种插入式施工设备。振冲器在土壤中可以通过喷射水柱的方式进行振冲造孔，同时在孔中建桩。这些桩的成分多为碎石、沙砾，技术应用中以这些成分的加入来达到加固地基的目的。

2.3高压旋喷注浆

这种技术由日本发明，是一种基于高压水流切割技术的新型软土地基处理技术，应用原理类似于振动水冲，它主要利用钻机成孔，然后在预设位置放置注浆管，高压设备会通过注浆管将浆液射流来进行土体切割，其压力会在20Mpa以上，切割下的土粒最后与浆液充分融合便会在土壤中形成复合地基，从而降低地基形变。

2.4排水固结

承载力是判断地基建设质量是否达标的重要标准之一，在软土地区进行地基建设之后，通常施工方会采取人为手段来提高其承载力，排水固结就是这一环节中使用较为普遍的一种技术手段。主要操作方法是在基表及内部开凿排水通道，通常这些结构成水平或垂直的形态，排水通道在外力影响或自重作用下会加快地基处水分的排出速度，从而是地基结固速度加快，强度增强。

2.5深层搅拌

这是一种使用固化剂来加固软土地基的处理技术，其中固化剂的主要成分是水泥、石灰。实际的操作方法如下：将按照一定比例配合的固化剂融入到软土当中，通过深层搅拌的方式让两者充分结合，这时两者之间会发生反应使软土固化，从而让地基软土变成为强度优良且性能好、稳定性高的优良地基。

3.锚固与预应力管桩

3.1锚固技术

锚固技术的应用具有一定地域性，根据建设需要会有部分水利水电工程建址山区，山区多偏远且地形结构复杂，这在很大程度上增加了水利水电建设难度，锚固技术就是在这样一种背景下被逐渐应用到地基建设上来的。近几年，××水利水电建设公司在山区进行工程建设时就采用了锚固技术来辅助地基施工。这一技术的应用核心是锚杆支护的运用。它利用土体或岩石的锚固力通过安装锚杆来支撑地基开挖周边，，稳定地下结构。该公司利用锚固技术辅助地基建设一方面有利于保证工期，减少工程量，另一方面也能有效防止基础施工中出现坍塌、滑移等事故，给公司降低风险隐患。

3.2预应力管桩技术

同锚固技术一样，预应力管桩也是一种提高水利水电基础建设质量的技术。这种技术运用下主要形成两种预应力管桩分别为先张法型和后张法型。两种预应力管桩的作用不同在实际应用中给地基处理带来的影响也就各不一样。现阶段，预应力管桩技术随技术进步不断创新，在原有基础上不断优化、改良。震动动、静水等是目前沉降管桩所常用的技术手段，经常使用的方法有静压法、锤击法等。具体操作技术需要根据实际施工情况有针对性的进行选择，以确保建设质量过关。

4.基础处理技术应用的质量控制

首先，水利水电工程的地基应该具有足够的强度和较高的耐压性、耐久性及抗腐蚀性，同时还应该注意防潮以保证地基建设符合水利水电工程建设使用具体情况。因此在选择基础处理技术时需要考虑这些地基建设因素，以提高地基稳固性为目来进行技术应用和施工建设。此外，对于地基施工中易出现的问题如变形等应做好规范控制，发现问题及时采取技术性措施处理。

其次，技术性操作离不开专业性人员，因此要做好基础施工队伍建设。特别是基础处理工作中有些施工技术理论性较强，根据实际施工环境基础施工受外景影响变化也较大，所以为保证基础处理技术应用合理、到位，需优化施工队伍，提高其整体素质。

小 结：

综上所述，水利水电工程基础施工工作中所应用的处理技术种类繁多，具体应用时需要根据实际施工情况进行科学、合理的技术选择，。尽管如此，这些处理技术应用的最终目的都在于强化工程基础，优化整体项目质量。相信在科技进步的带动下，它们会更加完善以更好的服务于我国水利工程基础建设工作。

参考文献：

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[2]徐伟.浅谈水利水电工程基础处理技术[J].科技与企业.2012（22）

[3]李树新.水利水电工程基础施工技术的探索[J].科技创新导报.2012（10）