谈地基水利水电工程中不良地基基础处理策略要求

摘要：在水利水电工程中，不良地基基础是工程建设中经常遇见的问题，也是人们迫切要解决的难题之一。处理水利水电工程不良地基的方法众多，但是由于建筑工程对地基强度的要求各有区别，不良地基对工程整体的影响也有所不同，因而，不良地基的处理方法也有所区别。
关键词：水利水电不良地基处理方法
在水利水电工程建设中，经常会遇到不能满足建筑物要求的不良地基。对于水利水电工程建筑物来说，不良地基的处理方法多种多样，其处理方法取决于建筑物对地基基础强度的要求和不良地质因素对建筑物的影响程度。

一、不良地基对水利水电工程造成的影响

1）造成地基基础不均匀或大量地沉陷由于不良地基所在的岩土层有的本身所能达到的承载力无法满足上部建筑物的需求，也有的岩土层地基基础层岩土的分布不均，强度不一，还有的岩土层地基中存在软弱破碎岩土带的分布。由于这些情况的存在，就会导致外荷载作用的地基层的沉陷值不均匀沉陷值不足，无法满足上层建筑物的需求。比如地基岩土层中含有软质岩石，断层破碎带，湿陷性黄土层，淤泥质软土层，膨胀土层等等，都会导致建筑物的变形，因为地基基础问题引起的大量地面沉陷，造成建筑物破坏等现象。
2）造成地质条件恶劣，抗滑稳定安全性过低不良地基所在的岩土层中由于岩石和岩石之间岩石和混凝土之间等需求抗滑稳定性的结构面，其抗滑稳定性的安全系数相对过低。主要有以下几个因素的影响，比如说古风化壳土层，软弱夹层土层，不同倾角的断层土层，破碎带土层，节理裂隙带土层，溶蚀带土层等这些土层的抗压强性相对较低，无法满足上部建筑物需求的抗滑稳定性能力，地基基础部分，也就会因为地基抗滑性不足导致局部或者整体的剪切性破坏。
3）造成地基基础的渗漏量或水力坡降值过高由于不良地基所在的岩土层基础部分大多数都有诸如空隙率较大的松散砂层，高裂隙透水层，卵砾石层，构造性破碎带，喀斯特渗漏带以及其他各种强透水带的存在，因此就会引发水库的大量漏失，压力超限，软弱的透水层出现诸如管涌等渗透变形现象，严重破坏基础部位，导致整个水利工程的破坏。
4）造成地基出现液化现象地基内由于存在着大量的无粘性土粉细砂层，这些砂层可能会因为发生振动而出现液化现象，强大的震陷会导致建筑工程的稳定性受到很大破坏，影响整个中小型水利水电建设。

二、处理中小型水利水电工程不良地基的常用方法

1.淤泥质软土的处理诸如泥碳，淤泥性质的土层，腐泥，或者其他类型天然含水量高，而且承载力低，抗剪强度差，压缩性高的土质，都是淤泥质软土，大多呈现软塑或者流塑状态。由于淤泥质软土质软，因此具有易变形，易压缩，易膨胀，易滑移，易被挤出这些特性，严重影响上部建筑物的稳定性。由于这些特性就会引起土坝坝基的淤泥质软土层排水难度大，长期不稳定。为了解决这个问题，我们经常采用的处理方法有：

1.挖掘清除。

2.垫入砂石挤出淤泥，3通过调整加载负荷量，设备运转速率，缓慢排水排淤固结土层。

4.利用板桩墙等进行封闭或者在底部填入砂石，砾石等来增加抗滑性。

5.置换砂层或者对砂垫层进行排水。

6.预留足够的沉陷量。

8.扩大水利水电建筑工程的地基或者采用桩基等。
2.基础软弱带的处理按照倾角的大小可以划分出两种不同的地质基础软弱带，一般倾角大于30度称为高中倾角软弱带，倾角小于30度的称为缓倾角软弱带，这两种土质对水利水电工程的建筑物造成的影响都不一样，因此处理的方法也不一样。需要明确区分，对症下药。 （1）高倾角软弱带的处理方法：第一，挖掘清空软弱带土质并回填混凝土，由于需要填入足够的混凝土，因此开挖的深度一般都是软弱带土质宽度的1.5倍左右，两侧开挖边坡比例在1:1～1:0.5之间。如果软弱带土质过于疏松，而且宽度过大时，可以采用混凝土梁或者混凝土拱的方法，使得上部建筑的荷载压力传递至两侧完整的岩体上。如果是土坝坝基的软弱带土层，就要防止渗流，淘刷坝身等现象的发生，可以在清除部分软弱带土质后回填部分混凝土或者粘土，形成阻水盖板，帮助更好的清除软弱带土质。第二，如果高倾角软弱带土层位于坝肩处，特别是位于拱坝坝肩处时，我们需要铺设混凝土传力墙，传力框架或者进行预应力锚固设置，如果是位于重力坝破碎岩体的坝肩处，等破碎岩体足够稳定后，再在此破碎岩体中铺设混凝土防渗墙，来稳固地基。 （2）缓倾角软弱带的处理方法：第一，就是用高压喷射设备清除软弱性土质并回填或者灌注砂浆，水泥浆等。第二，将软弱带土层开挖清除掉并且回填足够的混凝土，如果发现上盘岩体任然保持坚硬完整，而且预计开挖工作量相当大的情况下，可以采用平硐或者竖井的方法来开挖清除掉软弱带的土质然后回填混凝土或者钢筋混凝土，并且一定要做好回填固结灌浆的工作。第三，还可以沿着软弱带土层设置钢筋混凝土

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抗剪键或者直接穿过软弱带土层设置抗剪桩。
3.强透水层砂、卵、砾石层防渗的处理如果是刚性坝基的砂，卵，砾石层的防渗处理一般都是开挖清除，如果是土坝坝基的砂、卵、砾石层由于强透水性，不但会损失大量水分，而且很容易造成机械管涌的情况发生，导致扬压力增强，严重影响建筑物的稳定性，所以一定要进行防渗处理。处理的方法一般是，将透水层的砂、卵、砾石等土质都开挖清除并且回填混凝土或者粘土，构筑截水墙，然后使用冲击钻机或者冲抓钻等设备进行大口径的打孔，再填入粘土或者混凝土，构筑防渗墙，也可以用高压喷射灌浆法，通过摆喷，旋喷，定喷等方式修筑水泥混凝土防渗墙，还要进行适当的水泥或者粘土帷幕的灌浆试验，在坝前铺盖混凝土或者粘土来延长渗径，同时也要对帷幕后和防渗墙后进行排水减压，并且设置反滤层。
4.喀斯特地基的处理喀斯特洞穴的处理方法主要是开挖清除洞穴中的填充物，回填混凝土或者用混凝土盖板进行封闭操作，封堵有可能漏水的洞口，或者找寻漏水通道断层面积狭窄的地方进行封堵，在进行封堵漏水通道的时候要注意观察地下水气的反压情况，也可以预留一定的排气通道。如果是采用石块，粘土，砂石来进行封堵的话，一定要在粘土层下方设置反滤层。当封堵跟暗河相通的漏水洞口时候，要注意考虑雨季暗河水会上升的高度，如果静水压力过大就有可能破坏洞口的堵体或者混凝土的盖板，可以在盖板上设置一个逆止阀门。如若地下喀斯特管道位于地下较浅的话，可以在集中渗漏处或者比较狭窄的渗漏段构筑截水墙，如果下方有隔水层，也可以将隔水层和截水墙进行衔接。强喀斯特溶蚀破碎带的情况处理方法主要是清除表层强烈溶蚀岩体，并且做固结灌浆操作，设置灌浆帷幕，在坝前铺盖大面积的混凝土或者粘土防渗层，铺盖的厚度要大于1m，还要构建截水墙或者齿墙，这些墙体必须要穿过表层的强喀斯特发育带。
结束语
在水利水电工程建设中，与上部结构比较，地基的不确定因素多、问题复杂、难度大。地基问题处理不好，后果非常严重。若处理得好，不仅安全可靠而且具有较好的经济效益。总结国内地基处理方面的经验教训，推广和发展各种地基处理技术，提高地基处理水平，这对加快工程建设速度、节约建设投资具有特别重要的意义。
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