水利水電工程建設(shè)中不良地基基礎(chǔ)處理方法

陳德彪

(貴州省德江縣水務(wù)局，貴州德江565200)

水利水電工程建設(shè)中不良地基基礎(chǔ)處理方法

陳德彪

(貴州省德江縣水務(wù)局，貴州德江565200)

在水利水電工程建設(shè)中，不良地基會經(jīng)常遇到，其對水利水電工程建設(shè)的危害巨大，如果沒有做好事前的處理工作，不僅會導(dǎo)致工程在后續(xù)的使用過程中出現(xiàn)開裂的情況，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致工程部分沉降、垮塌等，對人們的生活和生產(chǎn)帶來巨大的負(fù)面影響。文章主要探討水利水電工程中不良地基的基礎(chǔ)處理方法以及不良地基的處理注意事項(xiàng)。

水利水電工程;不良地基;基礎(chǔ)處理方法

1 不良地基對水利水電工程的影響

1.1 水利水電中不良地基產(chǎn)生原因

所謂不良地基就是指由于地基的天然缺陷而不能滿足上部建筑物的穩(wěn)定要求的地基。不良地基基礎(chǔ)產(chǎn)生的主要原因是基礎(chǔ)的深陷量過大或不均勻。地基基礎(chǔ)產(chǎn)生這樣的原因主要是由于巖(土)層本身的承載能力不足以滿足建筑物的要求，或因地基基礎(chǔ)巖(土)強(qiáng)度不一，分布不均勻或巖石地基中有軟弱破碎帶分布，在外荷載作用下，沉陷值或不均勻沉陷值超過容許值［1］。

基礎(chǔ)滲漏量或水力坡降超過容許值。產(chǎn)生的原因主要是由于基礎(chǔ)存在孔隙率大的松散砂、卵、礫石層、強(qiáng)裂隙透水層、喀斯特滲漏帶、構(gòu)造破碎帶以及其他強(qiáng)透水帶，從而導(dǎo)致水庫大量漏失、揚(yáng)壓力超限、或軟弱透水層出現(xiàn)管涌等滲透變形，使基礎(chǔ)遭受破壞。

1.2 不良地基對水利水電工程的影響

對于水利水電工程建設(shè)來說，不良地基的缺陷對建筑物的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。地基內(nèi)無黏性土粉細(xì)砂層因振動(機(jī)械振動、地震等)可能產(chǎn)生液化，造成建筑物失穩(wěn)破壞，或因地震塌陷造成建筑物破壞［2］。

2 水利水電工程中常見地基的分類

2.1 軟弱地基

軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。具有高含水量、低密度、大孔隙比、低強(qiáng)度、高壓縮性、低透水性和高靈敏度的特點(diǎn)。一般淤泥土孔隙比e＞1.5，ω＞ ωL(IL ＞ 1.0);淤泥質(zhì)土 e=1.0 ～1.5，ω＞ ω L(IL＞1.0)。高含水量 ω=40% ～90%(甚至 ＞100%)，高壓縮性 a ＞0.5 ～3.0 MPa-1，高流變性:次固結(jié)量隨時(shí)間增加，低強(qiáng)度Cu＜30 kPa，固結(jié)過程長。泥炭e＞1.5，ω＞ ωL(IL ＞ 1.0)，有機(jī)含量30%。泥炭質(zhì)土e=1.0～1.5，ω＞ ωl(Il＞ 1.0)，有機(jī)含量10%～30%。

2.2 地基處理的設(shè)計(jì)

針對不同的不良地基，有不同的處理方法。但在施工之前，要先對地基進(jìn)行勘測，并且合理設(shè)計(jì)，提出處理方案。具體流程見圖1。

2.3 不良地基處理措施

為提高地基的承載、抗?jié)B能力，防止過量或不均勻沉陷，以及為了處理地基的缺陷而采取的加固、改進(jìn)措施。水工建筑物的地基處理目的主要是加固和防滲。以濕陷性黃土為例，探討不良地基的處理方法。

2.3.1 墊層處理法

使用砂石，巖石顆粒、卵石層、碎石層等堆積，使地基的厚度增大，然后進(jìn)行處理，但由于其空隙很大，不符合水利水電工程的承建條件，容易出現(xiàn)滲漏和變形的情況，一般還需進(jìn)行固結(jié)灌漿、帷幕灌漿、高壓噴射處理法、壩前防滲層的鋪設(shè)、增設(shè)摩擦樁以及擴(kuò)大基礎(chǔ)等等措施［3］。

圖1 地基處理的設(shè)計(jì)程序

2.3.2 預(yù)浸水法

在目前水利水電工程大壩的建設(shè)中，一般會將砂、礫石、卵石等強(qiáng)透水層進(jìn)行挖除處理，此外，對于這種強(qiáng)透水層之外，由于其損水情況較為嚴(yán)重，影響著和上層工程的穩(wěn)定性，因此，將其挖除后，還需要采用后續(xù)的防滲處理工作，具體工作的開展可以使用沖擊鉆機(jī)或者沖抓鉆機(jī)進(jìn)行造孔，在孔中回填黏土或者混凝土制造成防滲層，在防滲層制作好之后，再使用高壓灌漿的方法修建防滲墻，用水泥進(jìn)行灌漿，同時(shí)，對防滲墻進(jìn)行排水減壓，設(shè)置好反濾層。

2.3.3 旋噴注漿樁地基處理施工技術(shù)

在實(shí)際的房屋建筑工程施工中，對于不良地基的處理，由于施工工藝簡單，采用旋噴注漿樁地基處理技術(shù)進(jìn)行處理則無需配備專用設(shè)備，僅需要進(jìn)行少量的采購、加工即可配套，大幅降低了施工地基的處理費(fèi)用。在進(jìn)行地基的處理時(shí)，應(yīng)綜合考慮項(xiàng)目施工的具體需要與施工地基的土體情況，選取最佳的作業(yè)深度，事先進(jìn)行下鉆、開孔，采用帶有特別噴嘴的注漿管，將其置入地基土體的內(nèi)部或插入鉆孔底部，以快速提升、緩慢旋轉(zhuǎn)的方式注入高壓漿液，利用長時(shí)間持續(xù)旋轉(zhuǎn)、升高的高壓、高速噴射流，沖擊、破壞原有地基土體，使其碎塊與漿液混合形成樁體，以此提高地基的強(qiáng)度與防滲能力。

2.3.4 強(qiáng)夯法

夯實(shí)水泥土復(fù)合地基、砂石樁地基、水泥粉煤灰碎石樁地基等。其主要是采用質(zhì)量較大的重錘，通過施工機(jī)械的擊打，將鋼管置入不良地基的土體中，側(cè)向擠密成孔，待拔出鋼管后，采用灰土材料，回填至樁孔中，最后進(jìn)行夯實(shí)處理，從而與周邊土體形成一個(gè)復(fù)合地基，以此提高強(qiáng)度、承載能力。此外，砂石樁地基處理施工技術(shù)，主要分為砂樁、碎石樁，其主要是針對土體較弱的施工地基，利用高壓水的沖刷或采用震動、沖擊等方法開設(shè)孔洞，采用砂或砂石進(jìn)行回填，從而形成密實(shí)樁體，提高地基的強(qiáng)度，此種處理技術(shù)在房屋建筑工程中較為常用，對于雜填土、擠密松散砂土、素填土等施工地基的處理效果較好。

3 水利水電工程中不良地基處理注意事項(xiàng)

水利水電工程的承建由于具體的要求不同，其工程的規(guī)模也會有較大的不同，因此，對不良地基的處理要根據(jù)工程承建的具體情況來進(jìn)行，在處理地基之前，管理人員必須要對整個(gè)工程施工現(xiàn)場的狀況進(jìn)行詳細(xì)的勘察，對工程承建地的各項(xiàng)資料進(jìn)行全面的分析，確定不良地基的具體情況、存在部位以及特性;在了解不良地基的情況后，就根據(jù)不良地基的實(shí)際情況總結(jié)各種處理方法的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)和適用性，準(zhǔn)備好必備的處理機(jī)具，在對不良地基處理的過程中，要做好環(huán)保工作，避免不良的處理方式對地下水以及周圍環(huán)境造成污染，在處理工作完成之后，檢查處理效果，必要時(shí)進(jìn)行返工，確保處理工作一定要到位。

4 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水利水電工程建設(shè)得到了迅速的發(fā)展，在其施工過程中經(jīng)常會遇到不良地基現(xiàn)象，如果處理工作不到位就會給工程的后續(xù)使用帶來較大的麻煩，目前，對于不良地基的處理方式較多，工程的規(guī)格不同，對地基的處理要求也不同，因此，在實(shí)際的工作中，要對施工現(xiàn)場的不良地基進(jìn)行全面詳細(xì)的調(diào)查，確定好不良地基的范圍和性質(zhì)，結(jié)合工程的實(shí)際施工要求制定相應(yīng)的處理措施。

［1］李春光.水利水電工程中不良地基的基礎(chǔ)處理方法探討［J］.黑龍江科技信息，2011(18):243.

［2］劉書江.水利水電工程建設(shè)中不良地基基礎(chǔ)處理方法研究［J］.價(jià)值工程，2010(04):232.

［3］曹永和.淺析水利水電工程中不良地基的分類［J］.云南環(huán)境科學(xué)，2007(01):21-22.

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1007-7596(2014)05-0067-02

2013-08-17

陳德彪(1972-)，男，土家族，貴州德江人，工程師，研究方向?yàn)樗娝墓こ痰刭|(zhì)方面。