水利水电工程不良地基基础处理方法探讨

水利水电工程不良地基基础处理方法探讨摘要：水利水电工程因为施建地点复杂、特殊，在建设过程中，不可避免地会遇到不良地基。不良地基不仅会影响水利水电工程的正常进行和后续使用，还会威胁到人们的生命财产安全。因此，在水利水电工程建设的过程中，有效解决不良地基引发的问题尤为重要。针对这一问题，重点分析了水利水电建设中不良地基的基础处理方法，以期为日后的相关工作提供参考。关键词：水利水电工程；不良地基；基础处理方法；工程建设在水利水电工程建设中，经常遇到不良地基。因为不良地基中存在节理裂隙带、溶岩、软弱带和含水量大土层等，有天然地质缺陷，所以，不能满足上体建筑对稳定性和牢固度的要求。因此，在施工过程中，要仔细分析施工地的地形、地势，认真研究建设前期所得的数据、信息，反复确定施工方案，以确保水利水电工程能够正常进行。1不良地基造成的不利影响1.1抗滑性不达标，地基基础不稳定第5页共5页 这类地基主要是由软弱夹土层、岩体破碎带、古风化壳、节理裂隙带和岩石混凝土等物质组成的。其特点是承载能力弱，在高压压缩下容易变形，无法达到抗滑设计的规定值，而且不稳定。这种不良地基不稳定、抗滑性低，不仅无法满足水利水电工程上部结构方面的要求，还有可能造成上部建筑结构整体的剪切被破坏，从而影响主体建筑的安全。1.2地基基础沉陷量超出允许范围这类地基主要是由软弱土层、淤泥质土和膨胀土等物质组成的。其特点是承载能力不足，无法满足建筑的需求。由于土层物质的组成不同，受力强度不同，使其出现了受力不均匀的情况。这种不良地基的强度不一，地基受外力负荷的影响导致沉陷量过大或是发生不均匀沉陷，进而使得建筑物变形，损伤建筑主体。1.3地基的水力坡降或渗水量超过容许值这类地基主要是由喀斯特渗水地质、砾石层和卵石层等组成的。其特点是土层松散、孔隙大，具有极强的渗透性。这种不良地基极易导致水库扬压力超出限值，出现管涌和潜渗的情况，使得水利建筑遭到破坏而变形。1.4地基的可液化性这类地基主要是由少黏性或是无黏性的土砂层组成的。当这种地基受到振动力的作用时，会瞬间丧失强度，从固态变成液化状态，导致地基陷沉、滑移等，进而影响水利建筑的安全性和稳定性。2不良地基的基础处理方法2.1软弱层的一般处理方法第5页共5页 由于软弱层的倾斜角度不同，可将其分为高中倾角软弱带和缓倾角软弱带。对于高中倾角软弱带，先要挖开软弱土层，在其中填入混凝土，形成混凝土塞。挖掘深度是软弱土层1～1.5倍的宽度，两侧边坡度为1∶1～1∶0.5.当软弱土层比较宽且较为松散时，可以使用混凝土柱或混凝土拱让上部负荷传导、分散到两侧岩体。对于坝基软弱带，可先清除一部分软弱带，再填入黏土或混凝土，形成阻水隔板。当高倾角软弱带位于坝肩，特别是拱坝坝肩时，可设置混凝土传力墙、传力框架来进行预应力锚固。对于重力坝破碎岩体坝肩，当破碎岩体的自身稳定性没有问题时，可以在破碎岩体中设置混凝土防渗墙。对于缓倾角软弱带，可将软弱带挖开后用高压喷射装备清除软弱物质，然后回填混凝土砂浆。如果上盘岩体坚硬、完整，全部开挖工作量过大时，可以利用平硐或竖井开挖清除软弱带，再回填混凝土或钢筋混凝土，并做好回填灌浆固结的工作。另外，也可以沿着软弱带设置钢筋混凝土抗剪键，或穿过软弱带设抗剪桩。2.2淤泥土、膨胀土的处理方法第5页共5页 淤泥土的流变性和触变性比较大，容易被压缩，渗透性小，承载性能低。因此，可以主动挖出淤泥土，然后填入承载性能高的置换砾层，设置砾垫层排水。这种方法的施工过程比较麻烦，而且周期长、成本高。另外，也可以采取强迫换土的方式，比如抛石挤淤法。它主要是针对海、湖、沼、三角洲等河流冲积物形成的软地基所采取的处理方法，特别适用于软弱的地面不能承受机械工程装备进入施工现场且施工现场石料充足的情况。将一定量的片石投抛入基底，将淤泥挤压出基底范围，可以在一定程度上增加基底的强度。这种方法操作方便，施工简单、迅速。膨胀土的工程性质特殊，遇水会膨胀，失水会收缩开裂，严重影响工程质量。鉴于此，具体的处理方法是：①现场勘探、计算换土厚度，开挖清除膨胀土，使用非膨胀性材料或者灰土来换土。换土方法从根本上改变了土基的工程性能，工期短，且能使地基获得更大的承载力。②桩基方法。当膨胀土层的厚度比较大时，可以采用桩基来处理。桩基支承在非膨胀土层上，由桩基将载荷传导到非膨胀土层上。③改良土质性能的方法。研究膨胀土的成分和性质，向其中添加一些非膨胀性材料或者添加化学制剂，以减少或去除膨胀土的膨胀特性，比如加入水泥、石灰等非膨胀材料，可以降低膨胀土的膨胀性。④膨胀土遇水、失水都会膨胀收缩，而土内含水量的变化是影响膨胀土性能的根本原因。因此，可采用隔水法，采取综合措施切断膨胀土基底与外界的渗水条件，保证基底的含水量，进而保证地基的稳定。⑤预湿膨胀。施工前，使土加水变湿而膨胀，并在土中维持高含水率，则土将基本保持体积不变，不会破坏结构。以上多种处理措施有时可以单独使用，有时可以根据需要组合使用。2.3渗水性强地基的处理方法渗透性强的地基极易因为扬压力超限、渗水导致水利建筑变形。针对这种情况，在处理时，要先将渗水的空隙、裂缝填上混凝土——当渗水量太大，填堵无效时，可将水引入排水坑，填入砾石，之后抽水并浇筑混凝土封堵。另外，还要预留管道，方便后期回填灌浆。2.4可液化地基的处理方法液化地基会导致地面下陷、滑移，影响水利建筑的稳定性。因此，在处理这种情况时，要清除可液化层，注入高强度、防水性能好的材料，用分层振动的方式压实或用冲振方式来紧密地基。同时，还可用混凝土加固、密封四周围墙，在液化层内设置灰土桩、砾石桩和砂井。第5页共5页 3结束语总而言之，不同的水利水电工程建设对地基的要求不同。因此，在工程建设过程中，要仔细勘探地形地质，对不良地基的处理也要因地制宜，制订科学、合理的处理方案，确保地基的稳固，保证水利水电工程建设能够顺利进行。作者:谢韬单位:广东水电二局股份有限公司参考文献:［1］牛来福.分析水利水电工程建设中不良地基成因及处理方法［J］.建材与装饰，2015（41）.［2］李春光.水利水电工程中不良地基的基础处理方法探讨［J］.黑龙江科技信息，2011（18）.［3］吕燕枚.中小型水利水电工程不良地基常用处理方法［J］.赤峰学院学报（自然科学版），2000（6）.第5页共5页