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水利水电基础工程施工中不良地基的处理技术马校春

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：马校春

[导读] 摘要：水利水电基础工程施工中不良地基的处理技术在最近十来年的发展过程中越来越重要，由于水利水电基础工程设计过程和内部结构以及能耗方式都不尽相同，所以需要加以细分成不同类别，然后按照各自既定的标准和类别来进行技术处理。

        齐齐哈尔松嫩水利建筑工程有限责任公司黑龙江齐齐哈尔 161000
        摘要：水利水电基础工程施工中不良地基的处理技术在最近十来年的发展过程中越来越重要，由于水利水电基础工程设计过程和内部结构以及能耗方式都不尽相同，所以需要加以细分成不同类别，然后按照各自既定的标准和类别来进行技术处理。水利水电基础工程施工中技术难度更大，环节也更加复杂，对于技术的要求较高，想要保障工程的整体质量，在不良地基的处理技术方面就应当多下功夫。
        关键词：水利水电；基础工程；不良地基；处理技术
        1、水利工程中不良地基的危害
        当水利工程建立在不良地基之上时主要的危害可以分为以下几个方面，首先如果当地的地质条件较差，相关的建设安全系数也就会大大降低，建筑中的混凝土质量，岩石和岩石之间的稳定性会产生不同的作用力。地基可能会受到整体或者局部的剪切破坏，重要建设部分会出现地基沉降量不同的情况，在外力作用的情况下也就会造成局部破坏的情况，其主要原因在于基础的部分存在着较多的透水现象，水库中的水分大量流失或者超过了压力场的限制，在地基内部因没有粘性的土壤，水分一旦流入就会造成了水土的流失，在外部发生地震等自然灾害的影响下也就形成了非常大的破坏。
        2、不良地基的产生原因
        随着水利工程数量的不断增多，越来越多的水利工程建设在工作的过程中会遇到很多麻烦，究其根本可以将这些问题归为以下几个方面：首先工作人员在施工时发现地基的抗滑系数比预期值小时，在施工中地基的建设质量会受到影响，因底部的混凝土和岩石之间的关系受到影响，对应的滑动系数也就相应减少，在不断的发展过程中地质活动使得岩层之间的抗压系数减少，整体的滑动系数也就会减少。其次施工的地基体积过大，将会在局部出现沉降量大小不一的情况，如工作人员没有及时发现并且做出调整，局部沉降的特征也就会变得更加明显以至于后期人为没法进行控制。最后很多地基的内部没有绷砂层，在地质发生震动的情况下建筑物的稳固性能也就不高从而最终被破坏。
        当然造成不良地基成因的原因还有很多，例如地基的渗水性能，下层土质的构成或者地下水库的压力大小等。
        3、水利水电基础工程施工中不良地基的处理技术
        3.1封堵解决坝基涌泉的问题
        水利水电工程的建设过程中，施工区域的不同地质地貌环境会造成不同类型的不良地基基础问题，如地基有不良裂缝会导致坝基泉涌问题。这种不良裂缝造成的坝基泉涌，主要是由于施工区域土层比较松散，当水利水电工程的建设中出现坝基泉涌的状况，整个工程的整体塔身都会出现明显的不稳定情况。要解决坝基泉涌问题，不能用施工工地上最常见的混凝土浇筑裂缝，因为混凝土浇筑容易发生严重的渗水状况，并且施工难度相对较大。更好的处理方法是封堵，即也是利用混凝土的作用，来封堵地基出现的不良裂缝。但是针对坝基泉涌的危害状况，处理的细节需要格外注意。当坝基泉涌流量较大时，首先要进行抽水，排出地基裂缝中的积水，然后进行回填处理，回填过程可采用土、砂石等，然后再进行封堵。此外，处理坝基泉涌封堵后，坝基泉涌的出口安装阀门，以防漏水。
        3.2混凝土回填解决强透水层的问题
        水利水电工程的大坝地基一般会积存大量的砂土、砾石等具有较强透水性，长期情况下会造成大坝水量的流失，并且非常容易产生机械管涌等状况，进而影响水利水电工程的安全和稳定。因此，对于水利水电工程的大坝要定期进行处理，开挖清除坝基上积存的各种砂、卵、砾石等，并且对坝基进行防渗处理，从而限制灌涌现象，保护大坝。具体处理方式有：
        （1）对于坝基强透水层的砂土、砾石等进行打扫清除，然后利用粘土或者混凝土进行回填处理，形成相应的截水墙，从而缓解不良地基基础的下沉问题。
        （2）充分利用先进的技术优势，用冲击钻等专业设备进行造孔，并且扩大口径，然后混凝土回填。
        （3）利用高压喷射方式形成的防渗透墙巩固效果更佳。

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        （4）帷幕灌浆。利用水泥或者粘土进行灌浆。
        （5）对于坝基渗径，越长越好，所以要在坝前铺盖混凝土或者粘土。
        （6）防渗墙后面进行排水减压。
        （7）最后设置反滤层做好安全保障。
        3.3封闭等解决可液化土层的问题
        具有粘性土层或者非粘性土层的物质被称为可液化土层，其在振动力或者静力作用下，导致地基整体孔隙水压力的上升，导致地质状况剧烈变化而失衡，进而会造成地基下沉，危害水利水电工程的质量和安全。对于可液化层的问题，水利水电工程的建设过程中可采取的措施为：首先清除可液化土层，将防渗性相对较高的材料置入土层缝隙中，从而增强土层的紧密性和稳固性。其次要分层处理致密性较高的土层，由于致密性较高，一般要采取振冲的方式。土层压实之后，混凝土封闭围墙，使可液化土层不再流动。最后可液化土层的位置要下固定桩或者设置砂井，使得水利水电工程的地基更加稳固。
        3.4夯实固定解决深覆盖层的问题
        水利水电工程的投入使用之后，工程地基常年遭受水流的冲击和侵蚀，河水的流动会带来大量的砂石、砾石、泥土等沉积物，长久以后，会形成厚度较大的深覆盖层。深覆盖层沉积物一般结构松散，渗透性相对较高，抗滑稳定性差。对于地基深覆盖层问题的处理，可以用振动碾等重型夯实设备压实土层表面，也可以用高压喷射、帷幕灌浆对地基进行稳固。大坝之前要铺盖防渗层，并且科学控制加荷速率。
        3.5清除置换或防渗堵漏解决喀斯特地基的问题
        喀斯特地基在水利水电工程中主要有两种类型，一种是工程地基区域有喀斯特洞穴，断层破碎带形成交叉溶蚀网络并且复杂交汇，溶洞和溶隙中容易有松散的泥沙沉积。这种喀斯特地基透水性强，并且地基结构强度不均，对于水利水电工程的稳定影响巨大。另外一种喀斯特地基是部分较大的洞穴中分布有溶蚀管道，造成漏水现象。这种溶蚀管道填充状况不定，使得水利水电工程地基不稳，承载能力大大降低，地基有极大的不均匀沉降的危险。第一种地基要在结构上扩大基础，第二种地基要重点防渗堵漏。水利水电工程的相关技术人员，要根据工程地基地质状况的全面分析数据，首先确定喀斯特地基类型，然后进行处理。
        3.6可液化土层的处理
        液化土是饱和砂土和粉土颗粒在外力扰动下有变密的趋势，颗粒之间发生相对位移，颗粒间的孔隙水来不及排泄而受到挤压，因而孔隙水压力急剧上升，当孔隙水压力上升到与土颗粒所受到总的正压力接近时，土颗粒之间因摩擦产生的抗剪力接近零，此时的土像液体一样，故称之为液化土。由于土层液化会导致土层强度消失，进而引起地基下沉等现象，威胁建筑环境的安全，所以对此要采取一些工程措施进行改善。
        对于这一问题的处理，我们要从根本出发，由于土层不受到外界压力的情况是不存在的，所以我们要改善液化土层，首先是挖去可液化的土层，消灭根本问题。对地基承载力要求高的部位采用钢筋混凝土回填处理，从而达到地基的稳定；另外也可以通过修建桩穿过可液化土层，达到地基加固的目的。
        结束语：
        从上文我们可以发现，不良地基是水利工程建设过程中比较常见的一种现象，同时不良地基的出现对于水利工程的建设质量也会造成很大的影响，针对不良地基的不同类型，相关施工人员可以参照上面的详细步骤做出相应的改进措施，希望能够推动中国水利工程建设发展。
        参考文献：
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        [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].科学技术创新，2011（18）：229.
        [3]曾冬冬.水利水电基础工程施工如何处理不良地基问题关键分析[J].居舍,2019(18):5+52.