程晉民

中國水利水電第十一工程局有限公司，河南鄭州 450000

1 水利水電工程施工中不良地基的危害

1.1 造成土坡失穩(wěn)

如果在工程施工過程中出現(xiàn)土坡失穩(wěn)現(xiàn)象，就會帶來極大的安全隱患。不良地基很容易導(dǎo)致土坡失穩(wěn)問題，當土坡原本的平衡性出現(xiàn)偏差時，外力會沖擊土坡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致土坡某一部位沿著一定的方向向下移動或者向外移動，從而破壞土坡的整體穩(wěn)定性，造成土坡失穩(wěn)。

1.2 降低地基承載力

要實現(xiàn)水利水電工程施工工作的順利開展，地基的承載力是關(guān)鍵。地基承載力就是地基能夠接受的上部建筑物對地基施加的壓力，而且不破壞其自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)。不良地基會導(dǎo)致地基承載力大大下降，這是由于不良地基土降低了地基承載力數(shù)值，導(dǎo)致地基不能承受上部建筑物施加的壓力，破壞了地基內(nèi)部的建立平衡，導(dǎo)致地基坍塌。在這種情況下，繼續(xù)施工很容易造成上部建筑物傾斜或倒塌，甚至引發(fā)嚴重的意外事故。

1.3 導(dǎo)致地基沉降

不良地基的另一主要危害就是導(dǎo)致地基沉降。地基沉降的影響因素多種多樣，其中地基土不符合施工標準是造成地基沉降最主要的原因。在地基土的影響下，地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺乏必要的穩(wěn)定性，從而無法承擔上部建筑物施加的荷載力，從而導(dǎo)致地基沉降。在水利水電工程施工過程中，地基沉降會使得施工風(fēng)險大大增加，甚至對施工人員的生命財產(chǎn)安全造成嚴重威脅[2]。

2 水利水電工程施工中不良地基處理方法與常見不良地基處理措施

2.1 不良地基處理方法

2.1.1 排水固結(jié)法

排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)是排水固結(jié)法的主要組成部分。一般來說，在較厚的飽和軟粘土地基上使用排水固結(jié)法較為合適，但是首先要對其進行預(yù)壓。堆載預(yù)壓法、井點降水法、真空預(yù)壓法、塑料排水板、砂井預(yù)壓法、袋裝砂井法、靜動力排水固結(jié)法屬于比較常見的加固方法。

2.1.2 置換法

置換法就是挖出不良地基表層土，然后使用壓實性較強的土進行回填，最后進行壓實或夯實，以此實現(xiàn)地基承載力、抗變形性和穩(wěn)定性的有效提升。在軟弱粘土地基上使用置換法效果較好。然而，如果軟土地基的排水抗剪強度小于20kPa時，應(yīng)謹慎使用碎石樁。振沖置換法、碎石樁法、石灰樁法、強夯法和水泥粉煤灰碎石樁法是常見的加固方法。

2.1.3 振密、擠密法

這種方式就是利用振動和擠壓的方式，減小不良地基土體內(nèi)部空隙，以此提升地基強度。一般來說，在處理砂性土、粉土和部分粘性土?xí)r，這種方法比較常見。表層壓實法、振動擠密法、砂樁法、強夯法、重錘夯實法以及爆破法是主要的加固方法。

2.1.4 化學(xué)加固法

將含有特殊物質(zhì)的化學(xué)漿液灌注到不良地基內(nèi)部，以此實現(xiàn)土粒的膠結(jié)。同時，在提升土體承載能力、降低沉降速度方面，還要通過化學(xué)反應(yīng)或者機械攪拌進行。砂性土、粘性土以及濕陷性黃土使用化學(xué)加固法較為合適，特別是對深覆蓋層地基進行處理。注漿法、深層攪拌法、高壓旋噴法等屬于主要的加固方式[3]。

2.2 常見不良地基處理分析

2.2.1 淤泥質(zhì)軟土處理

淤泥質(zhì)土、泥碳和腐泥等都屬于淤泥質(zhì)軟土，其主要特征為：承載力低、壓縮性強且抗剪強度低。除此之外，淤泥質(zhì)軟土還具有含水量高的特性，因此大多處于軟塑、流塑狀態(tài)，并且因其質(zhì)軟，很容易出現(xiàn)側(cè)向膨脹、滑移、擠出以及高壓縮變形等情況，這對于上部建筑物的穩(wěn)定性有著極為不利的影響。土壩壩基的淤泥質(zhì)軟土長期處于穩(wěn)定性較差的狀況，并且很難排出內(nèi)部水分。因此，在處理淤泥質(zhì)軟土?xí)r，一般采取以下方式：利用砂層進行置換，或使用砂層墊進行排水；對淤泥質(zhì)軟土地基進行開挖，清除淤泥；拋石擠淤；使用砂井排出水分；對建筑物地基進行擴大，或者使用樁基進行處理；對上部建筑物加荷速度進行控制，排出地基水分，使其固結(jié)；使用反壓護堤平臺等鎮(zhèn)壓層法；在地基底部進行側(cè)向填砂填石，或使用板樁墻進行封閉處理；對于該不良地基沉陷量進行預(yù)留。

2.2.2 深覆蓋層處理

當?shù)鼗捎诤恿鳑_積或其他原因形成厚度較大的沖積對基層時，就會出現(xiàn)深覆蓋層不良地基。這類地基具備以下特征：土體松散、孔隙率高且滲透性較強，很難對其進行徹底的開挖與清除；容易產(chǎn)生壓縮、變形和滲漏問題，有時深覆蓋層內(nèi)部會夾帶軟弱夾層，導(dǎo)致其抗滑性和穩(wěn)定性下降。在處理深覆蓋層時，一般采取以下方式：利用固結(jié)灌漿和帷幕灌漿等方式對其進行灌漿處理；采取強夯法、振動夯實法等對其土體表層進行壓實、夯實處理；壩前鋪蓋防滲；進行混凝土截水墻的設(shè)置，或者利用高壓噴射灌漿進行防滲墻的構(gòu)建；對地基進行擴大處理。

2.2.3 壩基涌泉處理

壩基涌泉主要來源于松散土層、基巖裂隙和喀斯特地貌，壩基涌泉會影響壩身的穩(wěn)定性，或者破壞土壩的涌流，在很大程度上增加了混凝土澆筑難度，甚至形成漏水通道。因此，做好壩基涌泉的處理工作十分重要。一般來說，壩基涌泉的處理方式主要包括：利用混凝土對基巖涌泉進行封堵處理，對于涌泉量較大的區(qū)域，可以將水集中引入集水池，進行灌漿管道的預(yù)埋工作并將砂石回填其中。在抽水之后開展回填混凝土封堵工作，然后再進行回填灌漿，最后將粘土鋪筑在混凝土蓋頂上，作為土壩的基礎(chǔ)；在涌泉出口位置進行活動制止閥門的安裝，使得水流向庫內(nèi)涌入，避免庫水流失。

2.2.4 強透水層的防滲處理

剛性壩基砂、礫石和卵石都屬于強透水層，通常利用開挖清除的方式對其進行處理。土壩基砂、礫石和卵石具有較強的透水性，其揚壓力較大，不僅對于建筑物的穩(wěn)定性有著十分不利的影響，而且會造成水量的損失、形成管涌，必須對其進行防滲處理。強透水層的防滲處理措施為：首先開挖清除強透水層的基砂、礫石和卵石，然后使用混凝土或粘土進行回填，構(gòu)筑截水墻；利用混凝土或粘土進行回填，可以形成防滲墻；采取高壓噴射灌漿法進行水泥防滲墻的構(gòu)筑；對滲徑進行延長處理并做好反濾層的設(shè)置工作。

2.2.5 對可液化土層的處理

可液化土層就是少粘性土層或者是無粘性土層在振動力或靜力的作用下，土體孔隙內(nèi)部水壓升高，導(dǎo)致其抗剪強度立刻消失?？梢夯翆訒斐傻鼗料?、滑移失穩(wěn)，威脅上部建筑物的安全性與穩(wěn)定性。對可液化土層的處理措施為：開挖清除可液化土層，使用強度高、防滲性能良好的材料進行回填；對可液化土層進行壓實，包括振密法和擠密法；利用混凝土圍墻將可液化土層周圍進行封閉處理，防止土層流動；使用灰土樁或者砂樁對可液化土層進行貫穿處理，或者進行砂井的設(shè)置。

2.2.6 對軟弱夾層基礎(chǔ)地質(zhì)的處理

（1）對緩傾角軟弱帶的處理。開挖清除軟弱帶，將混凝土回填其中。當上盤巖體較為堅硬、完整度較高時，全部開挖會導(dǎo)致工程量大大增加，在這種情況下，可以使用豎井或平硐清除回填混凝土或軟弱帶鋼筋混凝土，并做好固結(jié)灌漿回填工作；將防滑齒墻在軟弱帶內(nèi)部進行貫穿處理，利用高壓噴射清除軟弱物質(zhì)，將砂漿、混凝土回填其中或者使用灌漿法。在進行軟弱帶的穿越時，首先要進行預(yù)應(yīng)力錨固，將鋼筋混凝土抗剪鍵沿軟弱帶設(shè)置。

（2）對高傾角軟弱帶的處理。挖出軟弱帶的回填混凝土并將其做成混凝土塞。通常來說，軟弱帶的開挖深度是其寬度的1～1.5倍，開挖兩側(cè)的坡比為1∶1～1∶0.5。當軟弱帶較寬且土質(zhì)疏松時，可以通過混凝土拱或混凝土梁向兩側(cè)完整巖體傳遞上部荷載。在處理土壩壩基的軟弱帶時，為了防止?jié)B流沖刷壩身填土，可以清除其部分軟弱帶，然后使用粘土或混凝土進行回填，以此形成阻水蓋板。

3 結(jié)語

綜上所述，地基處理是水利水電工程施工的基礎(chǔ)工作，特別是不良地基處理，如果沒有做好不良地基的處理工作，工程的整體質(zhì)量都得不到有效保障。不良地基的處理方式多種多樣，施工人員應(yīng)當結(jié)合施工區(qū)域的實際情況和工程特點，選擇最為合適的處理方式。最大化地避免其對工程建設(shè)的危害，以此實現(xiàn)水利水電工程施工質(zhì)量的整體提升，確保工程安全、穩(wěn)定、高效運行。

[1] 張曉明，邱文鈺，宋林中. 水利水電工程施工中有關(guān)不良地基處理技術(shù)[J]. 黑龍江科技信息，2014（20）：239.

[2] 曹昕歌. 水利水電基礎(chǔ)工程施工中不良地基的處理新技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（36）：202.

[3] 張彬，萬小莉. 水利水電工程施工中有關(guān)不良地基處理技術(shù)[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（12）：140.