水利水电工程中不良地基的基础处理方法

李梁

【摘 要】 随着我国经济的蓬勃发展，国家对水电工程建设的投资也越来越大以满足经济发展对能源的需求。而在水利水电工程的实际建设工作中，不良地基的出现概率较高，无法满足建筑物的施工要求。为减少不良地基对水利水电工程建设的影响，笔者将本文命名为《水利水电工程中不良地基的基础处理方法》，综合自身的实践工作经验，从不良地基对水利水利工程的影响，不良地基的基础方法以及不良地基处理时的注意事项等三个方面对水利水电工程中不良地质的处理方法进行了研究，旨在加强与同行的交流，促进我国水利水电工程建设事业的高速发展。

【关键词】 水利水电工程；不良地基；基础处理；方法

在我国水利水电工程建设中，不良地基的处理方法很多，主要根据以下两个因素来选择：一是不良地基对水利水电工程建筑物的影响程度；二是水利水电工程建筑物对地基基础强度的需求。下面是水利水电工程中不良地基基础处理方法的主要分析：

1.不良地基对我国水利水电工程建设的影响

通常情况下，那些具有天然缺陷且无法满足建筑物稳定需求的地基都被统称为不良地基或软弱地基，其对水利水电工程建筑物的建设有重要影响，主要包括以下四个表现：

1.1 不良地基的抗滑稳定安全系数比水利水电工程建筑物设计的规定值偏小

出现这种情况的原因大多是由于岩石和岩石，岩石和混凝土或地质中比较不稳定的节理裂隙带、破碎带、溶蚀带、断层带、古风化壳等结构面的抗压强度低，导致地质在一定程度上已经发生破坏，无法满足上方建筑物的抗滑稳定要求。

1.2 不良地基的水力坡降或渗漏量比实际容许值偏高

出现这种情况的原因主要是该地基的松散砂的孔隙率较大，或存在较强的透水带比如喀斯特渗漏带、卵砾石层、强裂隙透水层和构造破碎带等等，使得地基扬压力超限被破坏，出现水库漏失、软弱透水层发生管涌等情况，无法满足建筑物的对地基的建设需求。此外，还有不良地基的沉降量不均匀或者沉降量过大，容易导致上部建筑物变形及被破坏，以及不良地基含有遇震容易液化的无粘性粉细砂层，无法保证建筑物的稳定性，还可能因为震陷使建筑物受到破坏[1]。

2.水利水电工程建设中不良地基的基本处理方法

水利水电工程建设中不良地基的基本处理方法主要有以下六种，其目的是保证上部建筑物的安全和稳定。

2.1 处理坝基涌泉的方法分析

坝基涌泉在喀斯特管道中最为常见，会在一定程度加大混凝土浇筑工作的困难，对土坝的管涌流土造成破坏从而导致塔身不稳定，甚至出现漏水通道。坝基涌泉处理的一般原则为：根据实际情况，能堵先堵，能排就排。

常用方法如下：（首先利用混凝土对涌水量较小的基岩涌泉进行封堵，如果涌泉水量过大，则必须将水引至集水坑，通过回填砾石、预先填埋灌浆管、抽水、回填混凝土、回填灌浆的方法完成涌泉封堵工作。封堵工作完成后，还应该用混凝土进行盖顶并铺筑粘土，以保证土坝基础的稳固性，符合建筑物建设需求。（在涌泉的出口处设置活动逆止阀门，阻止库水漏失。

2.2 深覆盖层处理

不良地基的深覆盖层大多土质松散、渗透性强、抗滑稳定性差，容易产生渗漏变形情况。由于覆盖堆积层厚度较大，常用全部挖除的方法并不可是，所以应该使用以下方法对其进行处理：（采用强夯法对地基土体表层进行压实（通过固结灌浆、帷幕灌浆的方法加强地基深覆盖层的稳定性（利用高压喷射灌浆为地基构筑防渗墙，或者通过建设混凝土截水墙的减少渗透率①进行坝前铺盖防渗。②使用摩擦桩或沉重桩。③扩大地基的基础[2]。

2.3 强透水层的防渗处理

刚性坝基砂、卵、砾石层是地基强透水层的代表，通常表现为透水强烈、导致损失大量水量，容易发生管涌，对建筑物的稳定性有严重危害。主要处理方法是注意防渗，先将透水层砂、卵、砾石等挖除再回填混凝土建筑截水墙，同时使用冲击钻在截水墙上进行大口径造孔，并用高压喷射灌浆方法回填混凝土形成形成防渗墙，最后进行坝前铺盖防渗工作。注意在帷幕后加强排水减压，安装反滤层。

2.4 可液化土层的处理

地基土的承载能力主要来自土的抗剪强度。而可液化土层中的砂土或粉土在受到振动时，会出现孔隙水压力上升，土中的有效应力减小，土的抗剪强度降低的情况，等振动到一定程度时，土颗粒处于悬浮状态，土中有效应力完全消失，土的抗剪强度为零。土变成了可流动的水土混合物，此即为液化。土层的液化会导致出现冒水喷砂，地基下陷，建筑物产生巨大沉降和严重倾斜，甚至失稳等危害。常用的处理方法是：（把原有的可液化土层挖除，为地基填充高强度和高防渗性的材料。（通过振冲挤密、分层振动的方式对地基进行压实。（在液化土层周围建筑混凝土围墙进行封闭。穿过可液化土层设置砂桩、灰土桩、砂井。

2.5 淤泥质软土的处理

淤泥质软土的含水量极高且承受力和抗剪强度都很低，还具有很强的压缩性，对上部建筑物的稳定有很大的影响，主要包括淤泥质土、腐泥、泥炭等等。同时，土坝坝基的淤泥质软土排水十分困难，稳定性差。一般的处理办法方法有：（挖除淤泥质软土（为砂垫层进行排水工作，或者置换置换砂层（设置砂井加强排水①加入石材，提高地基稳固性②控制加荷速率③使用桩基④预留足够的沉陷量⑤采用镇压层法[2]。

2.6 软弱夹层基础的处理

地基基础软弱带主要有高中倾角软弱带和缓倾角软弱带两种。根据其倾角大小的不同，它们对上部建筑物所造成的影响也不同，相应的处理的方法同样有所差别。

2.6.1 关于高倾角软弱带的处理方法

首先挖除高倾角软弱带，再利用混凝土或粘土回填，做成混凝土塞，形成阻水盖板。注意（当高倾角软弱带位于拱坝坝肩的时候，必须设置混凝土传力墙或者传力框架，对预应力锚固；（当高倾角软弱带位于重力坝破碎岩体坝肩的时候，如果破碎岩体自身的稳定性足够，也可以考虑在破碎岩体中设置混凝土防渗墙。

2.6.2 关于缓倾角软弱带的处理方法

先把软弱带挖除干净再进行混凝土回填工作。如果上盘岩体比较完整而且坚硬性度较高，加上全部的软弱带挖除工作量过大，可以通过平硐或竖井来挖除软弱带，并回填刚劲混凝土和回填固结灌浆。设置防滑齿墙穿过软弱带时，必须保证预应力锚固[3]。

3.不良地基处理注意事项

在水利水电建筑工程中，每种建筑物对所需的地基标准基本不同，所以必须根据不良地质因素对建筑物的影响程度的差别来选择正确的处理方法，通常情况下，在不良基地的处理上必须注意下面几点：

一是在对不良地基处理方法的选择前，要求认真、仔细、全面了解相关的地基勘察资料，从总体上对施工地基进行整体分析，精准确定不良地质现象的规模、发生部位和主要特性。

二是参考总结过去的经验教训，对所采用的材料等要注意准确性，并对拟采用方法的适用条件、基本作用和具体的优点缺点进行细致的调查研究。

三是掌握所有的不良地基处理方法都有其适用的使用范围和局限性，应该综合考虑不同方法的配合使用。

四是坚持可持续发展观，保护生态环境，阻止对地基的不恰当处理导致污染对地面水或地下水。

五是完成不良地基的处理工作后，必须马上建立相关的工程技术档案，并对处理的效果进行及时检验[4]。

4.总结

总之，对水利水电工程中不良地基的处理方法的探析有重要意义。在水利水电工程建设中，各种地基的不确定因素多，处理复杂，通过本文对不良地基问题的处理方法的介绍，旨在促进同行对不良地基的处理方法的思考，促进水利水电工程建设中不良地基处理水平的提高，加快我国的水利水电工程建设速度。

参考文献

[1] 刘书江.水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究[J].价值工程，2010，（04）：222

[2] 陶忠平.水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究[J].水利水电技术，2007，（12）：27-29

[3] 谢永强.不良基础在水利水电工程中的影响及处理方法[J].今日科苑，2008，（22）：75

[4] 吕燕枚.中小型水利水电工程不良地基常用处理方法[J].赤峰教育学院学报，2000，（06）：33-34