水利水电基础工程施工中不良地基的处理技术

杨 兵

宁夏博兴咨询管理有限公司

1 引言

水利工程是关系到民生的基础设施工程，水利工程的质量直接关系到后期人们使用的安全。一般情况下水利工程的施工环境比较复杂，多在环境恶劣的野外进行施工。水利工程的施工受地质水文条件的影响比较大，不良地基更是限制水利工程顺利施工的不利因素。因此，水利工程要想顺利稳定的进行施工就必须选择科学合理的处理不良地基的技术。为了保证水利工程能够顺利进行施工单位必须提前了解不良地基的实际情况，掌握不良地基的密实度、具体结构以及施工中的重点以及难点，从而有效地选择合理的处理技术。本文中详细分析了水利工程施工中不良地基处理技术应用的重要性，同时介绍了几种水利水电基础工程施工中地基处理常用方法以及水利水电工程施工不良地基的基本处理方法。

2 水利工程施工中不良地基处理技术应用的重要性

2.1 有效解决土质疏松问题

不良地基是影响水利工程施工的重要限制因素，在不良地基上施工很容易导致水利工程的施工无法正常进行。不良地基会引起土质疏松问题的出现，从而使地基整体结构的稳定性大大降低。同时土质疏松问题出现后，土壤的黏合度会大大降低，地质结构的密实性也会相应地遭到破坏。土壤结构的密实性下降后就会导致土体整体结构的受力不均衡，土体结构的相互挤压严重会出现土体严重位移。这也是安全事故频繁发生的原因。只有采用合理的方式处理不良地基，才可以保证水利工程按照预计的施工进度正常进行，保证水利工程后期使用的安全性。因此必须利用不良地基处理技术来改善不良地基，解决土质疏松问题的出现。

2.2 防止施工地基承载力下降

水利工程整体的质量比较大，这就要求地基结构必须具有足够大的承载力才可以保证水利工程后期使用的安全。地基承载力不足会导致多种问题的出现，包括地基的塌陷、水利工程的沉降等，这些问题的出现会极大地影响水利工程使用的安全性。一般情况下，地基的承载能力比较大，能够承受水利工程施加的重力，但是当遇到不良地基时，地基整体的承载能力会大大降低。当水利工程所处地理位置的地基承载能力降低后，就会给周边的地基结构施工一定的压力。因此，为了方式出现地基内部抗剪力下降问题的出现，施工单位必须结合地基的实际情况选择不良地基的正确处理方式。

2.3 有效解决引发的地基不规则沉降问题

水利工程施工过程中常见的问题还有地基沉降，地基沉降会导致水利工程的施工无法正常进行，从而引发更多的问题。引起地基沉降的因素有很多，其中主要因素：（1）施工过程中破坏了地基的内部整体结构，从而导致地基沉降问题的出现。（2）地基结构的抗剪能力下降。地基不规则沉降问题的出现会直接影响地基结构整体的稳定性，其承载力也会大大降低。采用科学合理的不良地基处理技术可以有效地解决地基沉降问题的出现，从而保证水利工程施工能够顺利进行。

3 水利水电基础工程施工中地基处理常用方法分析

3.1 水利水电基础施工新方法

水利水电基础工程施的过程中涉及的施工技术有很多，施工工艺直接影响施工正常进行。施工工艺、施工质量标准以及施工质量管理体系都与水利水电基础工程的质量有关系。水利水电基础工程的施工必须结合项目施工的实际需要选择合适的施工机械设备，要严格处理不良地基。同时结合现场的具体施工条件调整施工技术等，从而保证施工过程中地基处于良好的状态。此外，施工技术的选择可以有效地保证地基的承载能力的提升，保证地基的耐久性以及强度有效提高。

3.2 地基处理的几种方法

（1）挖除置换方法。挖除置换方法在使用的过程中需要先将地基底部的软土挖出，然后选择强度以及耐久性符合要求的材料进行填充，从而有效改善不良地基，保证地基的承载能力有效提升。

（2）重锤击实法。重锤击实法的实施主要依靠带有自动解耦装置的履带起重机，通过合理的调整重锤起落的高度，实现对地基的夯实，从而保证地基的密实性更高。

（3）排水固结法。排水固结法可以有效地改善软土地基承载力差的问题，通过人工的方式将排水通道设置在地基表面或者内测，然后施工压力以达到加速排水固结的速度，有效提高地基的承载力。

（4）振动水冲法。振动水冲法在使用过程中与置换法基本相同。在基础地基上使用振动器进行二次钻井，然后选择耐腐蚀性的材料进行回填，最后进行夯实加固。

（5）旋喷法。旋喷法主要是合理调节旋喷机的排量，从而使其排量大于灌浆量，保证灌浆机能够稳定循环运行，保证裂缝中填充化学浆液，以及其他浆液的回流。

4 水利水电工程施工不良地基的基本处理方法

4.1 强透水层处理

强透水层是在地基建设的过程中使用大量的砾石以及卵石等从而使得地基的透水性比较强，通常情况下在水利水电工程的坝体中出现的比较多，同时刚性坝体的透水性也比较强。当坝体的透水性比较强时在进行水利水电工程开挖的过程中强透水层的渗透系数会有所提高，从而使得管涌现象出现，进而影响水利水电整个工程的质量。在处理强透水层的过程中为了提高坝体的防渗性能，通常会使用帷幕进行水压的降低，然后更具水利水电工程实际需要选择合适的原材料对渗水管道进行延长，再对帷幕进行灌浆处理从而有效降低坝前混凝土的渗透性。此外，使用高压喷射灌浆的方式进一步形成防渗墙。施工人员在进行施工的过程中必须严格按照施工步骤，不能盲目施工从而影响水利水电工程的整体施工质量。

4.2 可液化土层处理

可液化土层是地基中由于土壤的黏性较小或者土壤基本没有黏性而且土层缝隙中还有存有一定的孔隙水，当土层受到一定的压力挤压时，孔隙内的水压就会随之变大。当可液化土层的与非黏性土层进行合并液化时，就会导致土层的抗剪强度降低或者消失，从而影响地基整体的稳定性。土层液化会导致地基的沉降较大或者地基出现滑动而失去原有的平衡性，造成地基整体的抗剪强度降低。孔隙内的水压上升直接导致地基上建筑的稳定性下降。对于可液化土层的处理，通常需要先将液化土层进行清除，并由混凝土进行围挡。为了保证可液化地基的稳固性可靠，必要时可以修建砂井或者砂柱进行固定。砂井或者砂柱的总长度以及占地面积必须通过科学合理的方法计算。

4.3 软土地基的处理方法

在对软土地基处理时，通常是将土层中大量的与你以及淤泥质土进行清除。软土地基的承载力较差，同时软土地基的抗剪强度降低。当受到外界压力的挤压时，软土地基会出现塑性变化，从而使建筑的稳定性降低。同时软土地基的抗剪强度比较低，使得水利水电工程内部排水口的刚性较差。当外界压力比较大时，软土地基的抗剪强度会更差，当软土层出现固化时地基的抗剪承载力就会相应地提高。处理软土地基的具体措施可以遵循以下几步:第一步、更换软土地基。根据软土地基的实际情况，施工人员可以采用渗透性较强的材料替换原有的软土地基，从而有效地提高地基的稳定性以及强度。第二步、对软土地基进行有效地夯实。软土地基中含有的水分比较多，通过采用强夯可以有效地压缩软土地基从而排除软土地基中多余的水分，使软土层达到固化的效果。采用旋转喷射的方式可以保证水泥和土壤的结合更加紧密，从而有效提高软土的实际密度，保证地基的强度符合水利水电工程施工的要求，同时还可以有效避免地基渗漏问题的出现。第三步、灌浆以提高软土地基的强度。灌浆用的材料必须具有较高的强度以及比较低的收缩性。当孔隙中的水排出后然后用填缝材料进行填充，避免由于热胀冷缩引起的地基变形。

4.4 淤泥质软土的处理

淤泥质软土是由淤泥和淤泥质土构成的，淤泥质软土的抗压缩性比较高，同时淤泥土质中含有大量的水分，从而导致淤泥质软土的渗透性比较差，同时抗剪强度比较低。当受到较大的压力时淤泥质软土地基容易出现变形等严重的问题，同时还会出现膨胀等问题，从而导致水利水电工程基础工程的稳定性大大降低。为了有效解决这种问题，处理淤泥质软土地基可以采用以下方式：首先，施工人员要掌握淤泥质软土地基的关键处理技术，同时通过合理的方式对淤泥质软土地基进行密实，从而有效提高软土地基的抗剪强度，保证其形变量降低。其次，管理人员需要加强对施工的全方位监督与管理，及时施工产生的各种数据，从而保证施工稳定正常进行。

4.5 对于深覆盖层不良地基的处理技术

水利水电工程建设的环境通常情况下比较复杂，水利水电工程的跨度比较大，部分地基可能在河流冲击层下，同时这种地基中还会有大量的碎石层。碎石层中的空隙通常情况下比较大，当经过长时间的冲击就会使地基的渗透性增加，从而影响水利工程的正常进行。施工人员在处理深覆盖的不良地基时可以选择使用以下方法：第一、水泥灌注。水泥灌注的方式通常在地基比较稀松的位置使用较多，通常会选择渗透性好的材料对碎石层进行灌注。第二、振动处理。通过使用合适频率的振动，使得地基的稳固性有效提高。振动处理技术在实际运用的过程中因其操作简单以及使用比较方便而并广泛应用。第三、合理铺设混凝土以提高防渗透性。结合施工的实际需求施工人员需要在混凝土中添加相应地外加剂，从而提高混凝土的性能。外加剂的添加量必须严格进行计算，保证不影响混凝土的强度等性能。

4.6 对于强透水层的防渗处理方法

水利水电工程中的大坝部分通常会存在强透水层，在施工的过程中施工人员可以结合工程建设的实际情况对石头和卵石进行深度的挖掘。由于水流的速度比较快，导致水利水电工程内部受到的压力比较大，从而使得水利水电工程的施工受到很大的影响，因此，防渗处理是水利水电工程必需的施工内容。为了有效实现防渗的效果，通常情况下会选择建立截水墙。将卵石挖开后施工人员向内部注入混凝土，从而实现对水的拦截，保证防渗效果的提升。水泥防渗墙也是常用的处理方式，采用高压喷射灌浆技术，实现防渗处理。在实际的施工过程中，施工人员需要进行合理的选择，从而保证水利水电工程质量不被影响。

4.7 膨胀地基的处理

在不良地基中,淤泥的触变性与流变性较大,但它的渗透力比较小，容易被压缩,承载性能也比较低。因此为了提高淤泥土的承载性，可以再施工过程中对淤泥土进行压实处理。为了有效提高地力的稳定性以及保证地基的压缩性能满足使用需要，施工人员要做好施工土层的排水工作。施工土层排水完成后施工人员要使用机械设备对施工地层进行夯实，保证不良地基的稳定性以及强度有效提高。施工地基的强度提高才可以保证建筑工程后期使用的安全。同时，有效地处理不良地基还可以保证地基结构更加牢固，有针对性的提高地基土层的压缩性能。在对膨胀地基进行处理时，施工人员需要注意以下几点：第一、机械设备的操作必须按照流程进行，施工人员必须严格按照机械设备的操作说明书进行操作，避免由于操作不当引起安全事故发生。第二、在对不良地基进行强夯时，施工人员需要结合不良地基的具体情况合理调整夯实强度以及夯击的沉降量。强夯的过程中，施工人员要做好各种参数的记录工作。

4.8 喀斯特地基处理

我国地域辽阔，不同地区之间地貌特征有很大的区别，其中喀斯特地貌多出现在南部地区。该地貌的强度具有很强的不均匀性，同时透水性比较强，导致水利水电工程无法建设，施工的过程中必须采取妥善的手段处理喀斯特地貌。一般情况下，截水墙是常用的方式。截水墙可以有效改善喀斯特地貌的刚性，是其满足水利水电工程建设的需要。同时将喀斯特地貌中出现的洞穴以混凝土进行回填，可以保证喀斯特地貌地基的稳固性提高。

5 不良地基处理的注意事项

水利水电工程施工建设的过程中，为了使施工进行的顺利施工单位需要采用合理的手段对所有不良地基进行评估检测，从而保证该地基符合水利水电工程施工建设的需要。在处理不良地基的过程中，需要从而注意以下几点：第一、结合对不良地基情况的整体分析选择适合的不良地基处理方法，从而故障根部解决不良地基出现的问题。第二、结合不良地基处理的具体案例，使选择的不良地基处理技术的使用可行性有效提高，注意不良地基处理技术的使用注意事项。第三、坚持可持续发展的理念。第四、及时上报出现的问题并解决问题。

6 结论

总而言之，水利水电工程的建设过程中会遇到多种困难，不良地基的处理技术与水利水电工程的整体质量关系密切。施工需要结合水利水电工程的实际建设情况合理选择处理不良地基的技术。施工人员在施工开始前必须充分了解地基的具体情况，及时分析地基中存在的问题，并给出合理的解决措施。不良地基的处理技术是水利水电工程顺利施工的基础，是水利水电工程持续发展的前提条件。