水利水电工程施工手册 第1卷 地基与基础工程--01综述.pdf

第一章综述

第一节水工建筑物的地基与基础工程

1基础、地基与地基处理

1．1建筑物的基础

基础是构成建筑物的一个组成部分，它位于建筑物的下部，常常是在地面以下或水

下。基础的作用是将上部结构的自重及其所承受的荷载均衡地或按照设计要求的方式传

递给地基，并与地基协调地共同工作，保持建筑物的稳定。

水工建筑物中有一类结构物，它们处在基础的位置，其作用主要是为了截断或削减

地基中的渗流，有的也兼有承重、传力的功能，例如各种防渗墙、防冲墙、齿墙等，这

一类结构物，通常也归于基础工程之中。

按埋置深度的深浅，基础可分为浅基础和深基础两大类。一般把埋深小于5m的，

称为浅基础，大于5m的成为深基础。建筑在软弱或透水地基上的水工建筑物通常要采用

特殊的基础形式将上部结构的重量传至地层深处的较坚硬的土层或岩层上，显然这样的

基础都是深基础。如桩基础、防渗墙（地下连续墙）、沉井等。

一个建筑物究竟采用何种基础形式为宜，应当由上部建筑物对基础的功能要求、承

受荷载的大小、地基的地质条件和施工单位的能力而定。

1．2地基与地基处理

建筑物建造在地基上，地基是承受由基础传来荷载的地层（土层或岩层）。

地基有天然地基和人工地基两类。前者指不需人工加固即可满足建筑物要求的地基。

由于水工建筑物规模通常都很大，其地基不仅要承受垂直荷载，还要承受水压力和土压

力的作用，并且有防渗要求，受力状态常常比一般建筑物更复杂，要求更高。而优良地

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编写：夏可风审稿：郝鸿禄

基却越来越少，因此大多数地基都要经过人工处理，提高其强度、抗变形能力和抗渗能

力。

地基处理是指通过采取人工措施，改善或改变地基土（或岩石）的性质，使之能够

满足上部结构物（包括基础）的要求的工程措施。水工建筑物对地基的要求一般有承载

能力（抗压强度）、刚度（变形模量）、抗滑稳定性（抗剪强度）和抗渗性能（渗透系数

或透水率，渗透破坏比降）等，针对不同的地层和不同的工程要求，地基处理有多种多

样的方法。

1.2.1覆盖层地基的处理

覆盖层地基处理的目的包括对软土地基的加固和对透水地基的防渗。

加固地基的方法主要有：开挖置换，预压、排水、降水、夯实固结，注浆挤密，振

冲挤密，深搅、高喷固结，土层锚杆等。

防渗处理的方法主要有：设置灌浆帷幕，高喷灌浆防渗墙，深层搅拌防渗墙，各种

槽孔型防渗墙（混凝土防渗墙、自凝灰浆、固化灰浆防渗墙）、桩柱式防渗墙等。

1.2.2岩石地基的处理

岩石地基处理的目的包括从整体上改善岩基的强度、刚度和防渗性能，以及对局部

软弱岩体的加固。常用的方法有：水泥灌浆，化学灌浆，预应力锚固，以及对局部软弱

带的开挖置换等。

地基的防渗处理除了“堵”的方法以外，有时还应辅以“排”的方法，即通过设置

排水孔、减压井、排水沟、排水隧洞等工程措施，疏导、排除地层中的渗透水，以降低

渗透压力，提高建筑物的安全度。在某些情况下，排水减压甚至是地基处理的主要措施。

本手册仅介绍部分最常用的基础工程和地基处理施工技术。

1.3地基基础工程与岩土工程

近代科学技术的发展与交流，使得工业与民用建筑、水利水电、路桥隧道、港口工

程、矿山井巷等各行业建筑工程领域内的，以岩土体的利用、改造与整治为对象的许多

有关工程技术内容融合成一门综合性的技术科学——岩土工程（Geotechnical

Engineering）。岩土工程具有区别于结构工程的特殊性和不同行业岩土问题的共同性，是

一门自成体系的新型学科，它以工程地质学、岩石力学、土力学和工程力学等为基础，

包括对工程项目的勘察、试验、设计、施工和监测的全过程。

显然，地基与基础工程、水利水电地基与基础工程施工都是属于岩土工程的一个组

成部分。因此我国各行业岩土工程技术的发展和成就，对于水利水电建设的地基与基础

工程都将具有指导和借鉴意义；同样水利水电行业地基与基础工程的任何技术进步，也

是对岩土工程的贡献。

2地基与基础工程施工的特点

地基与基础工程，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，对

于水利水电工程来说，通常具有如下特点。

（1）直接事关建筑物安危

对于一般建筑物来说，地基与基础是非常重要