一级建造师水利工程讲义之地基处理

1F413000 地基处理与灌浆工程
1F413010 地基基础的要求及地基处理的方法
1F413011 掌握地基基础的要求
  一、水工建筑物的地基分类
  水工建筑物的地基分为两大类型，即岩基和软基。
  1．岩基是由岩石构成的地基，又称硬基。
  2．软基是由淤泥、壤土、砂、砂砾石、砂卵石等构成的地基。又可细分为砂砾石地基、软土地基。
  （1）砂砾石地基是由砂砾石、砂卵石等构成的地基，它的空隙大，孔隙率高，因而渗透性强。
  （2）软土地基是由淤泥、壤土、粉细砂等细微粒子的土质构成的地基。这种地基具有孔隙率大、压缩性大、含水量大、渗透系数小、水分不易排出、承载能力差、沉陷大、触变性强等特点，在外界的影响下很易变形。
  二、水工建筑物地基基础的施工特点
  地基基础工程，通常是指建筑物地基的处理和建筑物的基础两项工程的统称。水利水电工程的地基基础工程通常具有如下特点：
  （一）直接事关建筑物安危
  对于水工建筑物来说，由于承受荷载复杂、运行条件的不利因素多，地基与基础非常重要。水工建筑物的失事，约有一半是由于地基失稳或地基险情引发的。
  （二）技术复杂，前期工作重要
  由于水工建筑物地基的地质条件复杂多样，其上部结构物的要求也复杂多样，因此地基与基础工程在许多情况下十分复杂。为了避免或减少大的失误，减少损失，地质勘探工作应做细，需要在施工前进行必要的补充勘探或现场施工试验。
  （三）隐蔽工程施工质量至关重要
  地基基础工程是隐蔽工程，工程完工以后难以进行直观的质量检查和评定，其质量缺陷在运行使用阶段方能暴露出来，一旦发生质量缺陷或事故，返工修补十分困难。因此地基基础工程施工应当特别重视施工过程的质量检查和控制。
  （四）施工工期短
  水工建筑物的地基基础工程常常利用枯水期施工，工期紧迫、干扰大，需要进行周密的组织与安排，应当尽量选择工效高的施工方法和机械。
  （五）注重环境保护
  地基基础工程的施工，有的排弃水、废渣很多，施工噪声很大，对临近建筑物的震动大。因此，应当根据工程和环境要求，选择对环境污染小的施工方法，并采取必要的环保措施。
  三、水工建筑物对地基基础的基本要求
  1．具有足够的强度。能够承受上部结构传递的应力。
  2．具有足够的整体性和均一性。能够防止基础的滑动和不均匀沉陷。
  3．具有足够的抗渗性。以免发生严重的渗漏和渗透破坏。
  4．具有足够的耐久性。以防在地下水长期作用下发生侵蚀破坏。
1F413012 掌握地基处理的方法
  水利水电工程地基处理的基本方法主要有开挖、灌浆、防渗墙、桩基础、锚固，还有置换法、排水法以及挤实法等。
  （一）开挖
  开挖处理是将不符合设计要求的覆盖层、风化破碎有缺陷的岩层挖掉，是地基处理最通用的方法。
  （二）灌浆
灌浆是利用灌浆泵的压力，通过钻孔、预埋管路或其他方式，把具有胶凝性质的材料（水泥）和掺合料（如黏土等）与水搅拌混合的浆液或化学溶液灌注到岩石、土层中的裂隙、洞穴或混凝土的裂缝、接缝内，以达到加固、防渗等工程目的的技术措施。
  （三）防渗墙
防渗墙是使用专用机具钻凿圆孔或直接开挖槽孔，以泥浆固壁，孔内浇灌混凝土或其他防渗材料等，或安装预制混凝土构件，而形成连续的地下墙体。也可用板桩、灌注桩、旋喷桩或定喷桩等各类桩体连续形成防渗墙。
  （四）置换法
夂肀置换法是将建筑物基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去，换填无侵蚀性及低压缩性的散粒材料，从而加速软土固结的一种方法。
  （五）排水法
  排水法是采取相应措施如砂垫层、排水井、塑料多孔排水板等，使软基表层或内部形成水平或垂直排水通道，然后在土壤自重或外荷压载作用下，加速土壤中水分的排除，使土壤固结的一种方法。
  （六）挤实法
  挤实法是将某些填料如砂、碎石或生石灰等用冲击、振动或两者兼而有之的方法压入土中，形成一个个的柱体，将原土层挤实，从而增加地基强度的一种方法。
（七）桩基础
可将建筑物荷载传到深部地基，起增大承载力，减小或调整沉降等作用。桩基础有打入桩、灌注桩、旋喷桩及深层搅拌桩。
  1．打入桩。将不同材料制作的桩，采用不同工艺打入、振入或插入地基。
  2．灌注桩。向使用不同工艺钻出不同形式的钻孔内，灌注砂、砾石（碎石）或混凝土，建成砂桩、砾（碎）石桩或混凝土灌注桩。
3．旋喷桩。利用高压旋喷射流，将地层与水泥基质浆液搅动混合而成的圆断面桩。
4．深层搅拌桩。以机械旋转方法搅动地层，同时注入水泥基质浆液或喷入水泥干粉，在松散细颗粒地层内形成的桩体。