水利水電工程應(yīng)對不良地基的措施

吳軍鋒

【摘 要】隨著國民的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的水利工程越來越難以滿足社會發(fā)展需要，為了保證水利資源的正常發(fā)揮，提高水利資源的利用效率，經(jīng)常都會出現(xiàn)在不良地基上建設(shè)水利工程的現(xiàn)象。但是，這些不良地基因為各種原因而直接影響著整個水工建筑物安全，只有對其進行可靠、認真、詳細的處理，才能夠保證施工建設(shè)的正常完成，保障水利工程施工質(zhì)量、充分發(fā)揮水利工程的功能。本文主要針對常見的集中水利工程不良地基施工方式進行研究和探討。

【關(guān)鍵詞】水利工程；不良地基；處理方法

我國對水利水電工程的開發(fā)與研究已經(jīng)開展了許多年，也取得了一定的工作成果。其中，最為突出的便是對水文條件、地質(zhì)條件均為優(yōu)越的地區(qū)，在這些地區(qū)已經(jīng)建設(shè)成了許多的水利工程。然而隨著我國國民經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對水資源的需求不斷增加，使得現(xiàn)有的水利工程無法滿足不斷增加的用水需求，因而需要對水利工程建設(shè)進一步的開發(fā)和建設(shè)。在這種時代背景下，進行不良地基中的水利水電工程施工已成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展態(tài)勢，也是未來水利事業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果。

1.不良地基概述

在當(dāng)前社會發(fā)展中，人們對各種物質(zhì)需求不斷提升的同時對于水資源也提出了新要求。水作為保證人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ魃a(chǎn)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，實現(xiàn)充足的水資源供給對于促進社會發(fā)展有著極為關(guān)鍵的意義。同時，在目前工作中，實現(xiàn)水利工程施工質(zhì)量控制是當(dāng)前人們可持續(xù)追求的觀念，是保障社會發(fā)展的核心內(nèi)容所在。在水利水電工程中，各種質(zhì)量問題和地基問題是最為關(guān)鍵的一部分，更是市場經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)保障。

1.1不良地基特點

所謂的不良地基主要指的是存在天然缺陷的地基結(jié)構(gòu)，這種地基因為各種因素的影響而無法滿足建筑物對穩(wěn)定地基的要求。對于水利水電工程的發(fā)展而言，不良地基對建筑物的影響主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性、功能性上，由于這些地基受到外力作用產(chǎn)生變形、沉降等現(xiàn)象，這就使得這些建筑物整體性得不到保障，其功能的發(fā)揮就更無從說起了。這種問題在水利水電工程上表現(xiàn)的更為突出和明顯，其主要是基礎(chǔ)呈現(xiàn)量過大或者是不均勻性過多的影響。

1.2不良地基特性

不良地基主要指的是地質(zhì)條件差、抗滑穩(wěn)定行不佳、安全系數(shù)小于設(shè)計規(guī)定值的地基結(jié)構(gòu)。這種地基在目前的水利工程施工建設(shè)中表現(xiàn)的即為明顯，它因為粘接性不牢固。粉質(zhì)砂土問題嚴(yán)重的現(xiàn)象造成了巨大建筑物失穩(wěn)破壞，同時也使得自然環(huán)境影響變得更為嚴(yán)重。目前我們經(jīng)常遇到的不良地基主要包含有濕陷性黃土、軟土等。

2.常見不良基礎(chǔ)的處理方法

不良地基是水利水電工程基礎(chǔ)建設(shè)的主要難題所在，也是人們工作中不斷鉆研和探索的工作重點之一。在目前的工作中，不良地基的處理方法有很多，但是根據(jù)不同的施工條件、施工特點和施工環(huán)境，其在施工中所選用的地基處理方法也不盡相同。當(dāng)前工程施工中，常見的地基處理方法主要有：

2.1強透水層的防滲處理技術(shù)

以水利工程大壩為例進行分析，在施工的過程中大多數(shù)的壩體結(jié)構(gòu)基層都是以砂、礫石、卵石為主構(gòu)成的，是一個強透水層，在施工的過程中一般都需要及時的加以清除和開挖。在土壩壩基的施工中，常常因為基層砂、卵、礫石的影響較為強烈而造成嚴(yán)重的水資源損失，且容易產(chǎn)生強烈的管涌現(xiàn)象，進而增加了水路工程的揚壓力，影響到建筑物的穩(wěn)定性和一般的防滲處理措施。

2.2液化土層處理

在目前的工程施工建設(shè)中，液化土層的施工技術(shù)主要指的是在工程建設(shè)中以無粘性土層為主，在靜壓力的作用下使得整個孔隙水壓力上升，抗剪強度消失的土層，這種土層在施工的過程中經(jīng)常會因為液化機理的影響而產(chǎn)生地基沉陷、滑移失穩(wěn)等現(xiàn)象，進而危及到上部建筑結(jié)構(gòu)的安全，在施工的過程中我們經(jīng)常采用的處理方法主要包含了以下幾種：（1）在施工的過程中提前將可液化土層開挖和清理，然后在其中置放其他強度較高，抗?jié)B性好的材料；（2）振沖擠密或分層振動壓實。（3）四周用混凝土圍墻封閉，防止其向四周流動。（4）穿過可液化土層設(shè)置砂樁或灰土樁，或設(shè)置砂井。

2.3軟弱夾層基礎(chǔ)的處理

地基基礎(chǔ)軟弱帶按其傾角大小可分為高中傾角軟弱帶和緩傾角軟弱帶，其對建筑物的影響是不同的，處理的方法也不一樣。

（1）高傾角軟弱帶處理。挖出軟弱帶回填混凝土，做成混凝土塞，開挖深度一般為軟弱帶寬度的1～1.5倍，兩側(cè)開挖邊坡1：1～1：0.5。當(dāng)軟弱帶較為疏松，且寬度較大時，可采用混凝土梁或混凝土拱，以使上部荷載傳至兩側(cè)完整巖體。對土壩壩基軟弱帶，為防止?jié)B流淘刷壩身填土，可清除部分軟弱帶后回填混凝土或粘土，形成阻水蓋板。軟弱帶與庫水相通的上游端，開挖防滲井回填混凝土或設(shè)置防滲齒墻。當(dāng)高傾角軟弱帶位于壩肩，特別是拱壩壩肩時，可設(shè)置混凝土傳力墻，傳力框架或進行預(yù)應(yīng)力錨固；對重力壩破碎巖體壩肩，當(dāng)破碎巖體自身穩(wěn)定沒有問題，可在破碎巖體中設(shè)置混凝土防滲墻。當(dāng)壩基裂隙帶密集發(fā)育時，可清除松散體回填混凝土或設(shè)置防滲齒墻。（2）緩傾角軟弱帶處理。將軟弱帶開挖清除回填混凝土，若上盤巖體尚堅硬完整，且全部開挖工作量過大時，可利用平硐或豎井開挖清除軟弱帶回填混凝土或鋼筋混凝土，并做好回填固結(jié)灌漿。

2.4淤泥質(zhì)軟土的處理

淤泥質(zhì)軟土包括淤泥質(zhì)土、泥碳、腐泥、以及其他天然含水量特高，抗剪強度低、承載力低、壓縮性大的土，多呈軟塑及流塑狀態(tài)。由于其質(zhì)軟，易產(chǎn)生高壓縮變形、側(cè)向膨脹、滑移或擠出，影響上部建筑物的穩(wěn)定。土壩壩基的淤泥質(zhì)軟土排水困難，長期難于穩(wěn)定。常采取的處理辦法是：（1）開挖清除。（2）置換砂層，或砂墊層排水。（3）砂井排水。（4）拋石擠淤。（5）控制加荷速率，使其緩慢排水固結(jié)。（6）擴大建筑物基礎(chǔ)或采用樁基。（7）預(yù)留沉陷量。（8）用板樁墻封閉和在底部側(cè)向填砂、礫石阻滑。（9）用鎮(zhèn)壓層法，如反壓護堤平臺。

2.5深覆蓋層處理

當(dāng)?shù)鼗幒恿鳑_積層砂、卵、礫石層、碎石層、坡殘積層洪積或泥石堆積層或其他原因形成的沖積堆積層厚度較大時，不便于全部開挖清除時，因其松散，孔隙率大，滲透性強，易產(chǎn)生壓縮變形和滲漏，有時因其中夾有軟弱夾層，不利于抗滑穩(wěn)定。

3.結(jié)論

在水利工程建設(shè)中不良的地基基礎(chǔ)是經(jīng)常遇到的，其處理的方法有很多，但由于不同建筑物對地基基礎(chǔ)的要求不同，而且各種不良地質(zhì)因素對不同建筑物的影響程度也有很大的區(qū)別，因此處理的方法自然也不一樣。這里需要注意的是，各種處理方法都有其局限性，要根據(jù)具體工程綜合考慮，優(yōu)先選用適合于本工程具體條件、便于就地取材、技術(shù)上可靠、經(jīng)濟上合理、又能滿足施工進度要求的基礎(chǔ)處理方法。

【參考文獻】

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