水利工程建設中不良地基基礎處理方法研究

李剛 王磊

中國水利水電第七工程局有限公司 四川成都 610041

水利工程是關(guān)系著我國水資源利用的重點工程。水利工程的施工，與常規(guī)的建筑建設存在差別，因此，需要對相關(guān)的技術(shù)進行針對性的研究。如何采取有效的處理技術(shù)，確保地基施工的科學性與穩(wěn)固性，進而提升整體水利工程施工水平是本文要研究的關(guān)鍵問題。

1 水利工程中不良地基的危害

當水利工程建立在不良地基之上時主要的危害可以分為以下幾個方面，首先如果當?shù)氐牡刭|(zhì)條件較差，相關(guān)的建設安全系數(shù)也就會大大降低，建筑中的混凝土質(zhì)量，巖石和巖石之間的穩(wěn)定性會產(chǎn)生不同的作用力。地基可能會受到整體或者局部的剪切破壞，重要建設部分會出現(xiàn)地基沉降量不同的情況，在外力作用的情況下也就會造成局部破壞的情況，其主要原因在于基礎的部分存在著較多的透水現(xiàn)象，水庫中的水分大量流失或者超過了壓力場的限制，在地基內(nèi)部因沒有粘性的土壤，水分一旦流入就會造成了水土的流失，在外部發(fā)生地震等自然災害的影響下也就形成了非常大的破壞[1]。

2 不良地基的處理辦法

某地區(qū)一水電站項目，總裝機容量為128×10kW，大壩施工采用重力拱壩。它以發(fā)電為主，在防洪、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游等方面也發(fā)揮著重要作用。在項目建設中，由于本項目所在地的地質(zhì)條件非常復雜，因此項目參建機構(gòu)通過詳細的地質(zhì)勘查以及全面的分析，因地制宜的制定出經(jīng)濟可行的地基處理方案。

2.1 應用水泥粉煤灰碎石樁

①能夠增強地基土質(zhì)密度。水利工程在施工過程中通常會遇到粉砂寬松、粉細砂或松填土。將水泥粉煤灰碎石樁應用到地基施工中，通過振動和側(cè)向壓力能夠縮小樁間縫隙，從而有效減少水量，增加土壤的敢賭以及內(nèi)摩擦角。由此可見，水泥粉煤灰碎石樁能夠改善土壤性能，提高地基的承受力。②具有樁體排水功能。水泥粉煤灰碎石樁中的組成部分包括碎石，可以在一定程度上保證地基具有較強透水性能，同時減少緩沖壓力下產(chǎn)生的水壓升高問題，有效提高了水利工程的排水效率。在一定程度上提高了地基的穩(wěn)定性，為水利工程充分發(fā)揮自身作用和功能提供有利條件。③具有預震功能。地基施工中應用水泥粉煤灰碎石樁成樁后，土體受到振沖器的快速振動，能夠有效提高土體的密度。同時還能夠強化砂土的抗液化能力，使地基施工具有良好的預震效果。④具有置換樁作用。水泥粉煤灰碎石樁是一種不能溶于水的結(jié)晶化合物，由經(jīng)過水解的水泥和經(jīng)過水化反應的粉煤灰凝結(jié)而成，這種結(jié)晶化合物不僅能夠提高樁體的強度，還可以減少地基的變形。在受到壓力的條件下，水泥粉煤灰碎石樁的壓縮性相對于樁間土的壓縮性要小。樁體可以分擔地基的承載力，從而發(fā)揮了水泥粉煤灰碎石樁的置換作用，對提高地基的承載力、增強水利工程整體穩(wěn)定性具有積極作用[2]。

2.2 碎石樁技術(shù)

這一技術(shù)的使用主要目的是對水利工程的地基進行加固。一般來說，在當前碎石樁技術(shù)的應用時，根據(jù)不同形式地基的長度需要，會加入一些其他的材料，如水泥、粉煤灰等，使用這種混合的材料，來進行地基的加固，因此，這項技術(shù)也被叫作水泥粉煤灰碎石樁技術(shù)。運用該項技術(shù)，可以有效保障地基結(jié)構(gòu)長期的穩(wěn)定性，有效減少地基受壓出現(xiàn)變形的狀況發(fā)生。但在實際的施工中，這種方法會增加工人的工作量，用以促進主體地基結(jié)構(gòu)復合形態(tài)的形成，促進地基的承載力提升，從而實現(xiàn)對水利工程提供穩(wěn)固性支撐的目標，保證水利工程建設的安全性和穩(wěn)固性。這一技術(shù)的使用，同樣需要注意現(xiàn)場工地的疏通、機械設備的選擇和管理。進行打樁時，需要注意距離間隔，尤其注意成樁要采取拔管法，間隔性進行拔管振動操作。

2.3 混凝土回填解決強透水層的問題

水利水電工程的大壩地基一般會積存大量的砂土、礫石等具有較強透水性，長期情況下會造成大壩水量的流失，并且非常容易產(chǎn)生機械管涌等狀況，進而影響水利水電工程的安全和穩(wěn)定。因此，對于水利水電工程的大壩要定期進行處理，開挖清除壩基上積存的各種砂、卵、礫石等，并且對壩基進行防滲處理，從而限制灌涌現(xiàn)象，保護大壩。具體處理方式有：①對于壩基強透水層的砂土、礫石等進行打掃清除，然后利用粘土或者混凝土進行回填處理，形成相應的截水墻，從而緩解不良地基基礎的下沉問題。②充分利用先進的技術(shù)優(yōu)勢，用沖擊鉆等專業(yè)設備進行造孔，并且擴大口徑，然后混凝土回填。③利用高壓噴射方式形成的防滲透墻鞏固效果更佳。④帷幕灌漿。利用水泥或者粘土進行灌漿。⑤對于壩基滲徑，越長越好，所以要在壩前鋪蓋混凝土或者粘土。⑥防滲墻后面進行排水減壓。⑦最后設置反濾層做好安全保障[3]。

2.4 透水層的處理辦法

在很多水利工程建設中，需要涉及大量的透水層，透水層可以按照大壩的性質(zhì)進行分類，對于剛性大壩而言，由沙石、鵝卵石構(gòu)成的土層都可以被稱為強透水層，對于這些透水層應該進行開挖處理，這些石頭不僅會增大水流的速度，同時還會造成管涌的情況，開挖之后可以用噴射注漿的方式對混凝土周圍的縫隙進行修復處理。

3 結(jié)語

綜上所述，根據(jù)水利水電工程的建設過程中工程建設的選址，工程建設的相關(guān)技術(shù)人員要認真考察施工區(qū)域的地質(zhì)地貌環(huán)境狀況，分析會造成不良地基基礎的各種原因，從而對癥下藥，制定科學合理的解決方案，從而保證水利水電工程建設的質(zhì)量與安全。