淺析水利水電工程建筑中不良地基的處理方法

黃甫重

摘要：水利水電基礎(chǔ)工程施工中不良地基的處理技術(shù)在最近十來(lái)年的發(fā)展過(guò)程中越來(lái)越重要，由于水利水電基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)過(guò)程和內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及能耗方式都不盡相同，所以需要加以細(xì)分成不同類(lèi)別，然后按照各自既定的標(biāo)準(zhǔn)和類(lèi)別來(lái)進(jìn)行技術(shù)處理。水利水電基礎(chǔ)工程施工中技術(shù)難度更大，環(huán)節(jié)也更加復(fù)雜，對(duì)于技術(shù)的要求較高，想要保障工程的整體質(zhì)量，在不良地基的處理技術(shù)方面就應(yīng)當(dāng)多下功夫。

關(guān)鍵詞：水利水電;工程建筑;不良地基;處理方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TV223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

在水利工程施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基結(jié)構(gòu)，若無(wú)法進(jìn)行有效處理，也將影響后續(xù)施工活動(dòng)的順利進(jìn)行。通過(guò)采用合理技術(shù)進(jìn)行處理，不僅可以提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載能力，而且對(duì)于降低水利工程后續(xù)維護(hù)成本支出有著積極作用。

一、不良地基土概述

所謂不良地基土就是指不符合建筑工程項(xiàng)目施工承載力要求的土壤。其與正常地基土相比具有壓縮性強(qiáng)、滲透性差、有機(jī)物含量高等特點(diǎn)。進(jìn)一步分析不良地基土的性質(zhì)可以發(fā)現(xiàn)，其土壤中的水分含量較多、空隙較大，在承受一定壓力后會(huì)出現(xiàn)地基降沉現(xiàn)象，如果不加處理會(huì)引起建筑結(jié)構(gòu)的變形。同時(shí)，不良地基土固結(jié)能力較差，其通常需要花費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)完成固結(jié)，因此常常會(huì)影響工程建設(shè)工作的開(kāi)展。此外，較高的有機(jī)物含量會(huì)使地基土逐漸變成泥炭土，這種土質(zhì)將嚴(yán)重影響到建筑施工，危害建筑工程的結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性。可以說(shuō)，不良地基土對(duì)建筑工程的危害極大，必須在施工建設(shè)前對(duì)其進(jìn)行必要的加固處理。

不良地基土只是對(duì)所有不符合建筑工程施工要求的土壤的一個(gè)統(tǒng)稱(chēng)。而根據(jù)其具體特性，不良地基土又可進(jìn)一步分為軟黏土、雜填土、松散砂土以及泥炭土等。

軟黏土是不良地基土中十分常見(jiàn)的一種，多集中于我國(guó)長(zhǎng)江以南地區(qū)。該土質(zhì)耐受力與抗打擊能力極差，承重十分有限，只要其承重稍有增加就會(huì)出現(xiàn)變形情況，因此穩(wěn)定性極差。此外，軟黏土還具有較差的滲透性，十分容易發(fā)生流動(dòng)，極不利于建筑施工。基于軟黏土諸多缺點(diǎn)，建筑施工過(guò)程中如果遇到軟黏土一般都是直接采取換填其他土質(zhì)的方法進(jìn)行處理，簡(jiǎn)單直接且更易于操作。

雜填土并非自然界自然形成的土壤，而是由生活垃圾長(zhǎng)時(shí)間堆積所形成的。隨著時(shí)間推移，雜填土在日常生活中也越來(lái)越常見(jiàn)。與其他地基土相比，雜填土的成分、結(jié)構(gòu)都更為復(fù)雜，在建筑施工中也常因其復(fù)雜的成分而給地基處理帶來(lái)困難。此外，該類(lèi)土質(zhì)還對(duì)生態(tài)環(huán)境具有較大影響，容易對(duì)工程項(xiàng)目周邊環(huán)境帶來(lái)污染，因此在實(shí)際施工中應(yīng)根據(jù)其具體情況采取不同的處理方法。

二、水利水電工程建筑中不良地基的處理方法

（一）強(qiáng)透水層處理

以壩體為例，土壩壩基的砂、礫石和砂礫層由于其強(qiáng)的透水性，不僅增加了揚(yáng)壓力，強(qiáng)透水層是指在地基中含有大量的礫石、卵石或者是剛性壩基砂等，這樣地基的透水性會(huì)比較強(qiáng)，因此，會(huì)導(dǎo)致在開(kāi)挖過(guò)程中出現(xiàn)強(qiáng)透水層的滲透系數(shù)升高現(xiàn)象，進(jìn)而出現(xiàn)管涌的現(xiàn)象，對(duì)建筑物的穩(wěn)定性將產(chǎn)生很大的影響。對(duì)于出現(xiàn)強(qiáng)透水層的一般防滲處理主要措施如下：采用帷幕施工，降低水壓，然后在壩前鋪設(shè)混凝土或粘土延長(zhǎng)滲水通道，帷幕灌漿可以降低壩前混凝土的滲透性，然后采用高壓噴射灌漿進(jìn)行同一次灌漿，從而形成防滲墻。同時(shí)，全體施工人員要重視促進(jìn)從根本上水利水電工程施工不良地基的基本處理方法的重要性，施工人員的責(zé)任心由此產(chǎn)生。

（二）可液化土層處理

可液化土層在粘性較小或無(wú)粘性的土層中儲(chǔ)存一定量的孔隙水，當(dāng)土層承受一定壓力時(shí)，孔隙水壓力隨外力的增大而增大。最后與非粘性土層合并液化，在這種情況下土層的抗剪強(qiáng)度會(huì)消失，地基的沉降和滑動(dòng)對(duì)建筑物的穩(wěn)定性有很大的影響。由于土層液化引起的地基沉降和滑動(dòng)失穩(wěn)，使得土體的抗剪強(qiáng)度瞬間消失，孔隙水壓力升高，危及上部建筑物的安全。常用的處理方法有：開(kāi)挖清除液化土層，周?chē)没炷羾鷵?為了進(jìn)一步加固地基，可穿越可液化土層，修建砂井或砂樁，砂井或砂樁的總長(zhǎng)度相對(duì)于模擬的起始位置減少超過(guò)37%，占地面積減小了14.6%。

（三）預(yù)壓處理法

在水利工程施工中軟土地基處理時(shí)，預(yù)壓處理法也屬于常見(jiàn)的處理技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，該處理技術(shù)的主要應(yīng)用原理在于，借助重物自身壓力對(duì)軟土地基表層進(jìn)行靜載荷的施加，在靜載荷作用下，軟土地基之間的縫隙也會(huì)不斷被壓實(shí)，這也在很大程度上提高了地層結(jié)構(gòu)的綜合性能。目前在水利工程施工過(guò)程中，經(jīng)常使用到的預(yù)壓處理法包括堆載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法兩種類(lèi)型，以前者為例，其作用原理是利用現(xiàn)場(chǎng)的一些材料，如水泥材料、砂石材料、石板材料等，將其平整的堆放在軟土地基結(jié)構(gòu)表面，靜待一段時(shí)間后，結(jié)構(gòu)表面會(huì)在重物自重下開(kāi)始沉降，同時(shí)會(huì)將土層中的水分和空氣擠壓出來(lái)，以此起到提升軟土地基綜合強(qiáng)度的作用。

（四）材料換填法

（1）做好軟土地基基礎(chǔ)參數(shù)的調(diào)研工作，根據(jù)調(diào)研結(jié)果來(lái)進(jìn)行換填材料的篩選工作，結(jié)合以往的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)常使用到的換填料有素土、砂石、灰土等，為后續(xù)換填工作的進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。（2）控制好單次填料的厚度，通常情況下，厚度應(yīng)控制在10～20cm，同時(shí)借助機(jī)械設(shè)備對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)，及時(shí)校驗(yàn)土層壓實(shí)合規(guī)性，確定滿(mǎn)足要求后再進(jìn)行下一層材料的換填，直到達(dá)到預(yù)期標(biāo)高，提升換填后土層的基礎(chǔ)質(zhì)量。

（五）排水固結(jié)施工技術(shù)

排水固結(jié)施工技術(shù)在水利工程軟土施工中可以有效地提升整體的穩(wěn)定性，避免大幅度沉降的問(wèn)題。排水系統(tǒng)以及加壓系統(tǒng)是進(jìn)行排水固結(jié)施工的重要內(nèi)容。在排水系統(tǒng)中通過(guò)軟土地基透水性不足的特征，做好處理，實(shí)現(xiàn)集中排水。在進(jìn)行排水固結(jié)施工中，不同的加壓方式具有一定的差異有效。因此，在進(jìn)行加壓處理中要根據(jù)實(shí)際狀況合理的選擇法=超載預(yù)壓、真空預(yù)壓以及聯(lián)合預(yù)壓、降水預(yù)壓處理。如果通過(guò)真空方式進(jìn)行預(yù)壓處理，則要在軟土地基的表層上進(jìn)行砂墊層的鋪設(shè)處理，利用垂直排水管道進(jìn)行砂墊層的埋設(shè)。通過(guò)封閉薄膜進(jìn)行處理，與大氣進(jìn)行隔離。將薄膜的四周通過(guò)土進(jìn)行壓實(shí)，利用真空裝置進(jìn)行抽氣，使其可以形成一個(gè)真空的環(huán)境，達(dá)到強(qiáng)度地基成再度的目的。

（六）淤泥質(zhì)軟土的處理

淤泥質(zhì)軟土主要指淤泥和淤泥質(zhì)土，這類(lèi)土層抗壓縮性較高、天然含水較大，具有含水量高、空隙大、不易滲透等特性，因而抗剪強(qiáng)度低，承載力低，極易變形，在外壓作用下，容易產(chǎn)生膨脹、壓縮、變形等問(wèn)題，影響水利水電基礎(chǔ)工程施工的穩(wěn)定性的淤泥質(zhì)軟土常規(guī)處理方法有：要注意掌握淤泥質(zhì)軟土的處理的關(guān)鍵所在，密實(shí)固化淤泥質(zhì)軟土以提高其抗剪強(qiáng)度，減小其變形，提高淤泥質(zhì)軟土抗剪強(qiáng)度的軟土，分析其中的細(xì)節(jié)，對(duì)整個(gè)淤泥質(zhì)軟土的處理進(jìn)行全方位的監(jiān)督與管理，對(duì)施工期間涉及到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，通過(guò)科學(xué)合理的管理工具進(jìn)行整理、分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并提出改進(jìn)辦法。

三、結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著人們對(duì)管理和技術(shù)進(jìn)步的日益重視，水利水電工程對(duì)社會(huì)產(chǎn)生了巨大的影響，水利水電基礎(chǔ)工程施工前，要先對(duì)地基進(jìn)行認(rèn)真的勘察，對(duì)不良地基的影響要進(jìn)行事先的判斷。在具體的施工過(guò)程中，對(duì)水利水電基礎(chǔ)工程施工中不良地基進(jìn)行有效處理，可以保證工程的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹昕歌.水利水電基礎(chǔ)工程施工中不良地基的處理新技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014.

[2]田獻(xiàn)文，孟磊，施觀宇.淺談水利水電基礎(chǔ)工程施工中有關(guān)不良地基處理的新技術(shù)[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2012.