张旭东 鲁权生 潘东旭
中国水利水电第四工程局有限公司 青海省西宁市 810000
摘要：近年来，经济社会快速发展的过程中，我国的水利水电事业也迎来了卓越的发展，尤其是兴建了很多的大型水电工程项目，虽然这些项目的实施带来了巨大的经济、社会和生态效益，但是，由于施工环境的复杂性，实际的施工过程中，常常会面临一些不良地基的施工条件，加剧了基础施工难度，如果处理不当，将会导致整个基础工程面临非常大的结构问题。在未来水利水电工程项目实施时，一旦遇到了不良地基的施工条件，就需要结合对现场情况的调查，来选择有效的处理方式。
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
1.1导致土坡失稳
在水利工程建设中，若发生土坡失稳，会严重影响水利工程的质量及安全，而不良地基的均匀性及稳定性比较差，极易引起土坡失稳现象，即在土坡平衡性比较差的情况下，会因外力冲击土坡内部结构而发生改变，进而会使土坡某一部分顺着一定方向发生下移或偏移，最终破坏土坡稳定性及整体性而引起土坡失稳。
1.2降低地基承载力
具有良好承载力的地基是保障水利工程高效优质建设的关键。地基承载力是指地基所能承受上部建筑物荷载且内部结构不被破坏的能力。不良地基条件下，地基的承载力会明显降低，这是因为不良地基土层会破坏地基内部的平衡性，削弱地基承载上部建筑物压力的能力，进而易发生地基坍塌。若在上述情况下继续进行水利工程施工，则会引起水利建筑的倾斜及坍塌，甚至发生更大的安全事故。
1.3引起地基沉降
地基沉降是水利不良地基的常见危害之一。现实中引起地基沉降的因素有很多，而地基土不达标是引起地基沉降最主要的因素。地基沉降是指由于受地基土影响而内部结构稳定性不足，进而难以承载上部建筑荷载而发生的沉降。地基沉降会极大地增加水利工程施工风险，甚至会危及水利建筑安全及施工人员生命。
2基于不良地基基本特性的处理施工技术
2.1强透水层防渗处理技术
若地基存在强透水层，在该处组织水利水电工程建设工作时难度将明显增加，施工期间管涌发生概率较高，易破坏水利水电工程的稳定性。卵石层、砾石层等均是较为常见的强透水层，在处理过程中首先需要将强透水层清理干净，配制混凝土并将其回填于该处，从而构成具有阻隔作用的截水墙；随后利用冲击钻钻孔，通过向其中回填混凝土的方式（高压喷射）构成防渗墙。在截水墙和防渗墙的联合作用下，有效消除强透水层所带来的不良影响，可取得较好的地基防渗处理效果。
2.2可液化土层处理技术
可液化土层易受到震动荷载和静力的影响，具体表现为空隙的水压压力大幅度提高，部分黏性不足的土层不具备足够的抗剪强度，可见地基发生塌陷和移动现象，地基的稳定性明显不足，建设于该处的水利水电工程建筑物难以维持稳定的状态。在处理可液化土层时，通常可采取如下思路：经过勘察后确定可液化土层的覆盖范围和深度，将其清理干净；取防水性能良好的材料，将其分层填于该处，经过振动压实处理后提高填料的密实性；设置混凝土围墙，目的在于全面封闭可液化土层，避免其向外围扩散；必要时可设置砂桩，以达到提高地基稳定性、避免地基移动的效果。根据程度的不同，地基液化可分为多种等级。
2.3坝基涌泉处理技术
地基存在松散土层或裂隙时，极容易发生坝基涌泉现象，此条件下不利于混凝土浇筑作业的顺利开展，需要采取处理措施。在坝基涌泉处理工作中，应最大限度提高排水能力，期间兼并做好封堵工作，通过多种途径消除坝基涌泉现象。
一方面，可利用混凝土封堵，遇涌水量较大的情况时需设置集水坑，将涌水引排至该处后再利用砾石回填，并埋设灌浆管和浇筑混凝土，以形成封闭结构，达到对土坝基础盖顶的效果；另一方面，确定涌泉出口位置，于该处加装活动逆止阀门，通过此举调节涌泉涌向，减小对建设现场的不良影响。
2.4软弱夹层基础的处理
软弱夹层通常由淤泥、淤泥质土等各类具有高压缩特性的土层所构成的整体，此类地基的承载力普遍≤50kN/m2，无法直接作为地基而使用，因此，需明确软弱夹层的特性，再采取相适应的处理措施，切实提高软弱夹层的稳定性。
2.4.1软弱夹层的基本特性
1）孔隙比和含水量均偏高。通常，天然含水率普遍达到50%～70%，而天然孔隙比可达到1～2，受水体作用以及土层密实度不足的影响，地基的稳定性明显偏低。
2）透水性弱。根据前述分析可知，软弱夹层的含水量较高，而多数情况下渗透系数≤1mm/d，因此其透水能力明显不足，受施工期间强荷载的作用，孔隙水压力异常提高，地基的固结性能明显不足。
3）抗剪强度低。软弱夹层普遍呈软塑-流塑状，若存在外部荷载作用，将进一步恶化地基的状态，使其抗剪性能大幅下降。若土层内形成排水通道，在压力作用下土体将逐步固结；而在排水效率偏低时，荷载将带来负面作用，水体大量聚集在地基内，导致地基的强度大幅下降。
2.4.2软弱夹层的处理施工技术
1）换土法。此法在淤土层厚度不足时具有可行性，确定不达标的淤泥土层并将该处清理干净，换填灰土、粗砂等综合性能良好的材料。
2）强夯法。以夯锤为主要施工装置，吊至特定高度处（通常为6～30m，具体视地基情况、夯锤质量以及作用面积等因素而定），使夯锤发生自由下落运动，通过自重的作用夯实土层。根据施工经验，强夯法在河流冲积层、粉土、杂填土等多类地质中均具有可行性。
3）旋喷法。此法在地基防渗工作中取得较广泛的应用，以旋喷机为主要施工装置，向待处理区域喷射合适浓度的浆液，在高压条件下水泥浆液能够与土体混合，随着水泥浆液的固化，可连同土体共同组成完整且稳定的结构，从而避免地基渗漏现象。
4）振动水冲法。以振冲器为主要施工装置，可以提供振动力和冲击荷载，首先在地基中成孔，再向其中填入砂、碎石，经过分层填筑及夯实处理后能够有效加固地基。
5）土工合成材料加筋加固法。此法的主要作用在于减小地基变形量、提高地基的稳定性。土工合成材料的抗拉能力强，将其埋入土层后，土颗粒与拉筋间存在较强的摩擦力，使得土和加筋材料共同组合成完整的结构体系，地基的强度自然得以提高。此外，在应用土工合成材料加筋加固法后，还可以缩小破坏的扩张范围，保证地基具有更高的承载力。
6）硅化加固法。此法以电渗原理为指导，配套带孔眼的注浆管，将硅酸钠溶液和氯化钙溶液混合注入软弱地基中，随后注入的材料将发生化学反应，生成丰富的胶凝物质，原本相对分散的土体可联结为完整的整体，地基的强度将随之提高。硅化加固法的作用范围较广，地基处理效果良好。但也需注意到，硅化加固法应用期间存在消耗高（耗电量、成本）的局限性，因此在项目成本吃紧时不宜作为首选方法。
3结束语
水利水电基础施工时，不良地基条件的存在加剧了施工处理的难度，为了让基础结构能够有效承受上部荷载，就需要结合现场不良地基的分布条件和特征，选择最为有效且恰当的处理方式，实现地基加固，消除不良地基的影响。
参考文献
[1]?高永林.水利水电基础工程施工中不良地基的处理新技术[J].商品与质量，2016(16)：31.
[2]?马春杰.浅谈水利工程建设中的不良地基基础处理方法[J].水电科技，2020，3(1)：124-125.
[3]?康凯娟.水利水电工程中不良地基基础的处理分析[J].建筑工程技术与设计，2017(9)：2080.
[4]?陈文夫.水利工程中的不良地基处理技术和应用[J].建筑发展，2017，1(2)：240-241.