水利工程地基处理简析

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［摘要］文章主要围绕我国寒土地区水利工程中地基建设的要点展开，提出寒土地区地基处理的技术要点，以供工程人员参考，提高水利工程地基的质量。

［关键词］寒土地区；水利工程；地基处理

1地基处理的必要性

地基处理是水利工程的基础项目，是水利工程中不可分割的一部分，地基的质量和安全直接影响了水利工程整体的稳定性和耐久性。寒土地区的地质结构具有一定的不稳定性，属于不良地基，对建设工程的地基安全和质量造成不良影响。一般来说，在寒土地区当气温低于零摄氏度时，地基中土壤中的水分在这样的温度作用下发生变化，改变土壤的承载力，造成地基的不稳定性。含有水分的寒土承载力弱，形成软土地基，严重影响水利工程的质量安全和使用寿命。寒土地区的地基的天然性能无法满足水利工程建筑稳定性的要求，所以必须对不良地基进行科学处理。在我国寒土地区进行工程建设之前，必须提前根据施工设计标准和施工设计图对施工范围以内的地质进行勘察，调查出寒土的类型，分布的范围，对工程项目的影响，为采取合理的防治措施提供科学的依据。在水利施工过程中，由于水利建筑本身具有体积大，重量大的特点，必须考虑当地具体的地质环境，因地制宜地采取相应的不良地基处理方式，提高地基的长期的稳定性和承载力，以达到水利工程建设整体的安全与质量标准。

2寒土地区施工难点要点

寒土地区的土质类型多为冻胀土，土的冻胀型明显。冻深和冻害在施工过程以及工程后期都对整个工程有影响。工程施工过程中，工程人员对寒土地区特殊的环境缺乏足够的重视，不合理的施工，导致寒土退化。工程破坏了寒土的热平衡，造成地表下沉形成凹地，形成热融沉陷和热融湖。由于地表植被遭到水利工程的破坏，在高含冰的寒土斜坡地区，发生强烈的热融作用，形成热融泥流。地表和地下径流的改变可能产生冰锥和冻胀丘。在寒土地区进行水利工程建设的一大要点是气温变化引起土质变化，低温下的冻胀现象，影响了土地的承载力，而承载力是地基质量，牢固性的关键因素，最终会影响建筑的整体稳定性。所以在施工之前必须对当地的气候土壤进行全面的测量，科学的规划，采取防冻措施。寒土地区一般冬季气温达到零摄氏度以下，不利于开展工程建设，缩短了全年施工时间，严寒导致劳动效率低，寒土地区的生态环境脆弱，必须进行科学的规划施工。

3寒土地区水利工程中地基处理的技术

3.1保温法。在寒土地区进行水利工程建设时，为了减少寒土温度的变化，避免破化寒土结构，可以对寒土进行保温隔热处理，这种方法是在寒土上层铺设保温隔热层。使用的保温隔热材料必须具有一定的刚度和防潮性，避免材料在使用过程中出现破裂和吸湿受潮现象。一般使用的材料为泡沫类材料，也可以是土工织物类材料。保温隔热层一般运用在地面，使建筑物和地基不直接与地面接触，这种方法能避免破坏寒土地基的地质结构，不改变其原始温度，阻止热量进出，从而保持寒土地基的稳定性。热桩是一种广泛运用在寒冷地区工程建设中的设计，其工作原理：同过热桩内部进行热量转换或者循环制冷。这种方法的要点在于，在施工之前必须对切向冻胀力作用下桩身的受拉承力进行验算。这种方式可以减少土体中的热量，因此寒土地区利用热桩来降低寒土中的温度，达到保护寒土结构的作用，防止寒土出现融降化沉降和冻胀现象，达到提高寒土地基稳定性的作用。热桩一般与保温隔热层结合使用。3.2换填法。换填处理技术经常运用在水利工程不良地基的处理中，这种处理方法需要利用中大型机器设备将不符合地基建设要求的土壤全部挖出，换填上符合工程要求，科学合理的换填材料，这种材料一般为常见的碎石，粗砂，鹅软石等。这些粗颗粒土具有强度大，变形小，施工简单的特点，可以满足建筑物荷载对地层强度和变形的要求，同时还可以防止热量从地基中导出。粗颗粒土的上层填入灰土，素土，砂垫层等等，必须根据严格计算填入材料，避免因为填充材料导致结构的受力水平下降。依据实际规定分层夯实上述土质，控制好其密度与厚度，形成施工所需要的操作面和平整的场地，保证地基的稳定性。换填后的土质可以提高水利工程地基的稳定性和牢固性，增强地基的透水能力和承载力，确保水利工程施工的下一步工序顺利进行。经过对地基科学全面的检测之后，可以进行下一步工序。换填法通常情况下只能作为水利工程不良地基处理的辅助方法，换而言之，换填法一般使用在一段或一点的软土地基处理中，不适合运用在大范围的地基处理中。因为上层土质发生变化后，下层的土质环境会受到多种因素的直接影响，这种方法的应用效果会逐渐出现弱化的特点，不及时处理会引发安全隐患。但相比其他的方法而言，这种处理方法，可操作性比较强，并且经济适用，在水利工程的地基处理被广泛运用。3.3水泥粉煤灰碎石桩。目前水利工程地基处理中使用最广泛的材料就是水泥粉，煤灰和碎石桩。这种材料比起其他材料具有许多优越性，最突出的特点就是得到的建筑工程的结构强度非常高，而且粘性强。这样才能保证最终的水利工程的总体结构稳定牢靠。这种复合地基结构是使用这些材料和垫褥层和桩间组合而构成。由于巨大的载重，地基上层承受了巨大的压力，加之寒土地区土质的不稳定性，很容易出现地基变形的问题。这种地基处理方法的优点在于材料的独特优越性，能将压力扩散开去，使建筑整体的受力情况更均匀。避免因为压力过大而出现下沉问题和总体结构不稳的现象。而且，这种方法还可以通过吸收部分压力转化为自身受力的方法，有力地提高整体结构的稳定性，提高本身的受力水平。除此之外，这种处理方法中使用的材料成本低。在目前的工程建设中使用越来越广泛。

4结语

综上所述，在经济高速发展的同时，人们生产生活对水资源的需求也与日俱增，水利工程在各地大范围展开。水利工程地基的安全和质量对水利工程的成败至关重要，寒土地区土质的独特性要求工程人员根据当地的具体情况对地基进行科学的处理。通过科学技术对寒土地区地基进行处理能增强地基的稳定性和受力能力，有效提高水利工程的安全与质量。

参考文献

[1]郭虎.关于水利工程施工中地基处理技术的研究[J].环保建材，2015（8）：44-47.

作者:王新宇 单位:黑龙江省水利水电集团冲填工程有限公司