水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究

邓旭

（中国水利水电第八工程局有限公司　湖南　长沙　410000）

水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究

邓旭

（中国水利水电第八工程局有限公司湖南长沙410000）

不能满足建筑物要求的不良地基经常会在水利水电工程建设中出现，对工程的建设造成很多麻烦，所以也应运而生了许多解决方法。其处理方法取决于建筑物对地基强度的要求和影响程度。由于不同水利工程的具体条件不同，所以建筑物对地基的强度的要求也不相同，所以处理不良地基的的方法也要因地制宜。本文认为对不良地基的处理方法进行研究，并在具体的工程建设中推广使用，具有重要的现实意义。我们要认识到不良地基对水利水电工程建设的危害性，如果处理不当就会导致出现开裂，甚至导致工程部分沉降、垮塌等，会对人们的生活产生巨大的威胁。

水利水电；工程建设；不良地基；基础处理方法

1　引言

随着水利水电工程的开发建设，我国的施工技术已经取得了长足的进步，为我国经济的建设和发展起到了很好的推动作用，不断地满足着人民和社会的各种需求。然而随着国民经济建设的发展需求，还需要不断进行新的水利水电项目的建设工作，那么在具体的工作中同样也会遇到更多的不良地基。所谓不良地基就是指由于地基的天然工程地质缺陷，而导致工程场地的地基不能满足上部建筑物稳定性的要求。所以解决不良地基的问题就需要探究不良地基产生的原因以及一些常规的处理方法，从之前的工程处理中总结经验和教训，更好地解决不良地基的问题，从而明确在水利水电工程中进行不良地基处理时的注意事项。

2　水利水电中不良地基产生原因

不良地基产生的主要原因就是由于基础的深陷量过大或不均匀，这也主要是因为岩层或者土层本身的承载能力不够满足建筑物的要求，地基的岩层强度不一，分布不均匀或者是因为地基中有软弱破碎带，那么在外荷载的作用下，就会出现这样的状况。另外一个原因就是基础渗漏量超过了容许值，这种情况主要是因为地基有孔隙率大的松散砂、卵、砾石层以及其他强透水带，导致水库大量漏失，甚至使得软弱透水层出现管涌渗透变形状况，导致地基遭受破坏。

3　不良地基对水利水电工程的影响

不良地基的出现是受到了工程场地的地质条件的限制，对建筑物的影响主要表现在以下几点：

（1）由于工程场地的地质原因造成的抗滑稳定安全系数比设计规定值要小，所以造成了岩石与混凝土、岩石与岩石等之间的结构面，不同倾角的断层带、软弱夹层、破碎带等，其抗压强度非常的低，不能满足抗滑稳定的要求，还可能使得地基产生局部或整体剪切破坏力。

（2）地基的渗漏量超过容许值，会导致水库大量漏失，其扬压力超限、或者是软弱的透水层管涌等状况，使地基遭受严重的破坏。

（3）地基的沉降量过大或者是不均匀，会导致建筑物被破坏，产生变形。

（4）地基内没有粘性的粉细砂层，经过机械振动或者是地震等，就有可能产生液化，导致建筑物失稳或者被破坏。

4　水利水电工程中常见地基的分类

常见的水利水电工程中的地基类型主要是软弱地基，这是一个系列的地基类型，主要是指由淤泥、淤泥质土、杂填土以及冲填土构成的地基类型，其特点主要是含有丰富的水量、密度比较低、孔隙比较大，同时还具有低强度、低透水性、高压缩性以及高灵敏度的优势。一般的淤泥土孔隙比要大于1.5，淤泥质土的孔隙比是在1.0～1.5之间。高含水量在40～90%之间，有的甚至会大于100%，高压缩性会大于0.5～3.0MPa-1，高流变性主要体现为次固结量随时间增加，其低强度Cu要小于30kPa，固结过程比较长。泥炭的孔隙比要大于1.5，有机含量是30%。泥炭质土的孔隙比是在1.0～1.5之间，其有机含量是10～30%。

5　不良地基的一般处理方法研究

研究不良地基的一般处理方法，先要进行不良地基处理的程序设计，如图1。

在掌握了基本的程序设计的基础之上，要制定合理的处理计划，尽量降低不良地基对建筑的破坏性，更好地促进水利水电工程的建设。那么地基处理的一般方式主要有以下几种：

5.1基础软弱带的处理

5.1.1高倾角软弱带处理

该处理方法就是要注意以下两点：①要挖出软弱带回填混凝土，将其作为混凝土塞，其深度一般控制在软弱带宽度的1～1.5倍之间，两侧边坡的开挖深度是在1：1～1：0.5之间。如果软弱带比较疏松，并且其宽度比较大的时候，可以采用混凝土梁或混凝土拱进行处理，保证上部荷载传到两侧来完整岩体。对于土坝坝基的软弱带，可以清除部分的软弱带之后再回填混凝土，从而能够形成阻水盖板，这样的目的是为防止渗流淘刷坝身的填土。②如果高倾角软弱带位于坝肩，尤其是拱坝的坝肩时，就可以设置混凝土传力墙、框架结构；对重力坝破碎的岩体坝肩，要在破碎的岩体自身稳定不会出现问题的时候，设置混凝土防渗墙。

图1　地基处理的程序设计

5.1.2缓倾角软弱带处理

该种地基处理的方式主要有三点：①把软弱带进行开挖清除回填的混凝土时，如果上盘的岩体还是坚硬完整，就可以利用平硐或竖井进行开，但是需要做好回填固结的灌浆工作。②可以采用高压喷射的装备进行清除软弱物质，完成回填或灌注水泥浆的工作步骤。③可以沿着软弱带进行钢筋混凝土的抗剪键设置。

5.2强透水层防渗处理

刚性的坝基其砂、卵、砾石层通常都是需要进行开挖清除，因为这些石层透水比较强烈，会损失水量，而且容易产生机械管涌，会进一步增大扬压力，也就会影响到建筑物的稳定性，所以面对这样的地基就需要进行防渗处理。处理的方法主要有以下内容：①要先将透水的砂层进行开挖清除，然后回填混凝土，构筑截水墙。②可以利用冲抓钻机制作大口径的造孔，然后通过回填混凝土形成防渗墙。③可以利用高压喷射的灌浆方法修筑水泥的防渗墙。④可以进行水泥帷幕灌浆的试验。⑤可以将坝前的粘土或者混凝土进行铺盖，从而能够延长渗径。⑥可以在帷幕后或者是防渗墙后进行排水减压。⑦可以设置反滤层进行防渗处理。

5.3深覆盖层处理

如果河流的冲积层砂、卵、砾石层，或者是坡残的积层，泥石流堆积层造成冲积的堆积层厚度比较大，厚度大于15m及以上的话，就会导致不便于进行全部的开挖清除，也就会更加容易产生压缩变形和渗漏，不利于抗滑稳定。在这种情况下一般会采用的处理方法主要有以下几种：①用强夯法或者是振动碾夯的方式将其覆盖。②对地基进行固结灌浆或者是帷幕灌浆处理。③坝前铺盖防渗。④还可以设置混凝土的截水墙构筑防渗墙。⑤采用沉重桩或摩擦桩，控制加荷速率。

5.4喀斯特地基处理

喀斯特地基主要分为两种类型：①在喀斯特洞穴内，其溶隙的发育比较强烈，形成了交叉的溶蚀网络，会在破碎带交汇，导致破碎的岩体宽厚，常形成“泥包石”状，洞隙间的岩体就会常常风化松动。此类地基的缺点是强度不均匀，透水性强，所以更加容易出现管涌，破坏建筑物的稳定性。②少数较大的洞穴，由于溶蚀的管道主要分布于坝基，形成主要的漏水管道，使局部的地基承载力降低，在荷载作用下，就会容易产生不均匀的沉陷。综上所述，这两种类型的地基，处理的方法会不同。前者的话主要是以清除置换、截断渗水、提高溶蚀破碎带的力度为主，转移压力。后者主要是以防渗堵漏为主，清除充填物，提高其力学强度。

6　不良地基处理的注意事项

由于不同的水利工程的建筑物对地基的要求会存在着差异，所以，各种不良的地质因素所产生的影响程度也有很大不同，处理的方法自然也就不同。所以进行不良地基处理的时候需要注意以下事项：

（1）在选用具体的处理方法之前，一定要仔细地阅读勘察资料，全面分析相关的数据，确定不良地基的具体部位，以及其规模和特性等问题。

（2）在调查研究的过程中要明确采用方法的基本作用还有其适用条件、优缺点以及材料和机具等，还要学会总结经验教训，避免出现同样的问题。

（3）需要明确的是，无论是哪种处理方式，其都有一定的局限性和使用范围。

（4）一定要注意保护环境，避免因不良地基的处理造成地下水的污染，这主要还是依靠工程的现场管理，提高相关人员的环保意识。

7　结语

随着经济社会的发展，水利水电工程得到了长足的进步和发展，但是在其施工过程中常常会出现不良地基的状况，如果处理不到位就会影响到水利水电工程的施工质量，所以必须要加强重视的程度。不良地基的处理方式有很多，但是要考虑到不同的场地对地基的处理要求也存在着差异，所以，在实际的工作中，一定要对施工现场的不良地基展开详细的调查，确定其范围和性质，制定相应的处理措施，最终改善不良地基的状况，更好地促进水利水电工程的发展。

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1673-0038（2015）32-0331-02

2015-7-16

邓旭（1964-），男，工程师，大专，主要从事水利水电施工管理工作。