水利水電工程建筑中不良地基影響及對策
在進行水利水電工程建筑施工的時候，經常會遇有不良地基問題。在實際中，對于不同類型的不良地基應該采取不同的處理方法，對癥下藥，才可以達到事半功倍的效果。
摘要:隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，為了滿足人們日常生活的需求，我國的水利水電工程項目越來越多。但是在施工過程中不得不面臨不良地基問題，對于不良地基如果不采取有效措施進行處理，必然會威脅到水利水電工程建筑的穩(wěn)定性和安全性。本文首先簡略分析了水利水電工程建筑中不良地基的影響，然后分別針對不同的不良地基類型總結了常見的處理方法，最后結合具體案例說明了采取有效措施來處理不良地基可以取得很好的效果，確保建筑物的穩(wěn)定運行。
關鍵詞:水利水電;工程建筑;不良地基;處理
1水利水電工程建筑中不良地基影響
1.1抗滑穩(wěn)定安全系數不達標
如果建筑地基地質條件不好，會導致很多缺陷，使得抗滑穩(wěn)定安全系數無法得到保障，不能夠達到水利水電工程安全穩(wěn)定要求。地基中的破碎帶、斷層帶、溶蝕帶等沒有足夠的抗壓強度，巖石與巖石、混凝土與巖石之間的抗壓強度偏低，沒有足夠的結構穩(wěn)定性，這些因素都導致地基抗滑穩(wěn)定安全系數偏低。潛在的后果就是出現地基局部剪切或者整體剪切破壞[1]。
1.2地基滲漏量超過標準
淤泥質軟土、可液化層、軟弱夾層、強透水層、卵礫石層、構造破碎帶等不良地基，由于其地基孔隙率相對而言比較大，這些問題的存在容易導致場地壓力超過限制、地基滲漏量超過標準以及水庫軟弱水層管涌等諸多問題，嚴重損害地基，最終對水利水電建筑的安全構成威脅[2]。
1.3沉降量大
一般情況下，不良地基會包含很多的細砂層，該地質在水文以及外部載荷(如機械振動)的作用下，容易發(fā)生液化現象，嚴重削弱地基的承載能力，甚至引起地基失穩(wěn)以及不均勻沉降，嚴重影響水利水電工程建筑的安全性，最終出現各種安全事故，造成巨大的經濟損失以及人員傷亡[3]。分析可知，在對水利水電工程建筑進行施工的時候，經常會遇到不良地基現象，不良地基必然會影響到水利水電工程施工質量以及投入使用后的安全性。為了確保水利水電工程建筑的安全性和穩(wěn)定性，在施工的時候必須要采取有效措施來處理不良地基，從而保證地基的承載能力以及安全穩(wěn)定性，最終使其達到水利水電工程建設相關要求。
2水利水電工程建筑中不良地基處理
2.1可液化土層地基處理技術
所謂可液化土層就是指在振動荷載或者靜力影響引起孔隙水壓力增加，那些黏性較低或者是沒有黏性的土層瞬間失去抗剪強度，土層發(fā)生液化導致地基滑移以及沉陷，最終失穩(wěn)，嚴重影響著地基上面建筑的穩(wěn)定。針對可液化土層地基，一般采取的措施是:①直接將可液化土層全部挖除，然后利用防滲性能以及強度性能都比較優(yōu)越的材料實施回填;②通過振動的方式對土層實施分層壓實處理;③在可液化土層周圍修筑混凝土圍墻，將其徹底圍住，防止液化土層發(fā)生流動;④在可液化土層中修建灰土樁或者砂樁，通過這種方式來提升地基穩(wěn)定性，避免地基發(fā)生滑移或者沉陷失穩(wěn)。
2.2強透水層地基處理技術
剛性壩基卵石、砂石以及礫石都是強透水層，具有非常大的孔隙率，具有較好的透水性，必然會導致損失大量水分，最終引起管涌問題，提升揚壓力，對建筑穩(wěn)定性造成一定影響。對于這樣的問題，通常采取的措施就是直接開挖清理，然后再利用混凝土或者黏土等對所挖位置進行填筑，形成截水墻。另外，對該問題進行處理的時候，可以通過沖擊鉆機鉆孔之后再用混凝土材料進行回填，以構建防滲墻，也可以通過高壓噴射灌漿法來構建防滲墻，這樣不僅解決了原有的問題，同時還顯著提升了壩基防滲能力，從根本上保證了地基穩(wěn)定性。
2.3淤泥質軟土地基處理技術
腐泥以及淤泥質土是淤泥質軟土地基的主要組成部分，這種土質具備有限的特點，如含水量特別高、壓縮性也非常大、具有較低的抗剪強度以及承載能力，一般情況呈現出軟塑狀態(tài)或者流塑狀態(tài)。由于淤泥質軟土地基極易發(fā)生塑性變形，嚴重影響著地基上面建筑的穩(wěn)定。對于這種地基，通常的處理技術有:①直接將淤泥質軟土層全部挖除，然后利用防滲性能以及強度性能都比較優(yōu)越的材料實施回填;②實施排水作業(yè)，可以設置砂墊層或者礦井;③通過拋石的方法進行擠淤處理;④將水利水電建筑地基基礎進行適當擴大，或者修建樁基基礎;⑤經過準確計算之后，在施工時直接預留對應的沉降量;⑥通過鎮(zhèn)壓層法可以在一定程度上提升淤泥質軟土地基的穩(wěn)定性。
2.4深覆蓋層地基處理技術
由于深覆蓋層地基的特點就是厚度非常大，如果還是采用換填法來處理這種地基，效果不佳。此外，深覆蓋層地基還具有較大的孔隙率以及很強的滲透性，極易出現壓縮變形問題以及滲漏問題，因此抗滑穩(wěn)定性也不高。對于這種地基的處理措施有:通過強夯法或者振動碾壓法對地基表層進行壓實;修建混凝土截水墻;利用高壓噴射法來建造防滲結構;建造承重樁或者摩擦樁;對地基實施帷幕灌漿處理以提升地基的穩(wěn)定性。
2.5軟弱夾層地基處理技術
軟弱夾層地基的承載力非常低，通常情況下都不會超過50kN/m2，這一數值根本無法滿足穩(wěn)定性和安全性相關要求，所以，必須要通過一定的處理手段來提升其承載能力。一般處理技術有:①換土法，如果淤土層厚度比較小，可以采用這種方法，也就是直接把淤土層全部挖除干凈，再利用粗砂、灰土、沉井以及水泥土等實施回填;②排水固結法，這種方法處理效果較為顯著，在實際中應用較多;③強夯法，綜合具體情況選取合適規(guī)格大小的夯錘，夯錘起吊高度也要根據要求進行設置，利用這種方法能夠顯著強化地基的承載能力以及強度，在處理雜填土、粉土以及黃土的時候，強夯法具有良好效果;④土工合成材料加筋加固法，通過這種方法處理之后可以使地基中的載荷分布更加均勻，從而避免了塑性剪切破壞問題的發(fā)生，進而使得地基承載能力以及穩(wěn)定性得以提升;⑤灌漿法，在處理軟弱夾層地基的時候灌漿法較為重要，這種方法就是把化學漿材、黏土漿以及水泥砂漿等混合并液化之后直接澆筑至軟弱夾層地基當中，灌注的漿液固化之后可以顯著提升地基的穩(wěn)定性。
2.6膨脹土地基處理技術
通常情況下膨脹土主要由親水礦物組成，膨脹土在吸收水分之后會發(fā)生膨脹現象，而當膨脹土失去水之后又會收縮回去。毫無疑問，如果地基中存在這樣的土層必然極易導致水利水電工程建筑發(fā)生變形，最終導致建筑出現裂縫。對于膨脹土可以通過回填的方法來對其處理，即直接將膨脹土全部挖除，然后利用防滲性能以及強度性能都比較優(yōu)越的材料實施回填，從而提升地基的穩(wěn)定性，避免受到外界的影響。如果采用回填方法達到的效果不理想，還可以采用樁基施工的方法，但注意所設置的樁基混凝土必須要貫穿整個膨脹土層。
2.7壩基涌泉處理技術
在地基修建的時候，壩基涌泉是一個非常常見的問題，該問題的存在嚴重影響著壩身的安全和穩(wěn)定。對于壩基涌泉問題，在處理的時候應采用排除和封堵并重的方法，比如可以通過混凝土來直接封堵涌泉，但是如果涌泉量非常大，可以引水入集水坑，通過利用礫石實施回填，將水抽干之后利用混凝土回填實施封堵，同時回填灌漿。另外，還可將逆止閥門裝設在涌泉位置，迫使涌泉轉向庫內涌水。
2.8喀斯特地基處理技術
在我國的南方經常見到喀斯特地形，如果水利水電工程施工的時候遇到這種情況，必須要予以處理。如果喀斯特地貌具有較強的透水性并且強度非常不均勻，則可以采取換填法或者是修建截水墻的方法實施，以此來使喀斯特地基的整體剛度得以提升;如果喀斯特地基中有溶蝕管道或者洞穴，那么極易發(fā)生不均勻沉降現象，常見處理措施就是回填混凝土，徹底封堵溶洞。
3案實例分析
某總裝機容量為128×10kW的水電站，該水電站中的攔河大壩為重力拱壩，壩頂所處位置的海拔高度是2610m，設計壩高度178m，水庫容量247×108m3，修建該水電站的主要目的就是發(fā)電，兼有旅游、防洪、養(yǎng)殖、灌溉等。但是在修建水電站的時候面臨著很多的問題，地質條件非常復雜，特別是不良地基問題最為嚴重。為保證該工程的安全，在充分考察和分析地基類型的基礎上，對不良地基進行了處理，處理方案經濟性以及可行性均較好，比如，處理水電站高邊坡基礎的時候采取了預應巖錨固施工技術，另外，對于地基中的淤泥質軟土層進行全部挖除干凈，同時還修建了樁基礎，通過上述方式從根本上保證了水電站地基的建設質量。最終的實踐表明，在處理該水電站地基時所采取的方法行之有效，效果顯著，在很大程度上提升了地基的承載能力以及穩(wěn)定性，使其能夠達到各方面的要求，水電站在完成施工并投入正常使用之后運行非常穩(wěn)定，對地基監(jiān)測之后發(fā)現其沉降量均比較低，都在允許范圍內，發(fā)揮著很好的經濟效益和社會效益。
4結束語
在進行水利水電工程建筑施工的時候，經常會遇有不良地基問題，由于不良地基的承載能力以及穩(wěn)定性有限，遠遠達不到水利水電工程建筑相關要求，因此必須要采取有效措施來處理地基。在實際中，對于不同類型的不良地基應該采取不同的處理方法，對癥下藥，才可以達到事半功倍的效果。
參考文獻:
[1]陶忠平.水利水電工程建設中不良地基基礎處理方法研究[J].水利水電技術，2007，38(12):137.
[2]田獻文，孟磊，施觀宇.淺談水利水電基礎工程施工中有關不良地基處理的新技術[J].中國水運月刊，2012，12(7):176-177.
[3]呂燕枚.中小型水利水電工程不良地基常用處理方法[J].赤峰學院學報:自然科學版，2000，16(6):33-34
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