田棟良

通渭縣水務(wù)局 甘肅定西 743300

1 概述

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，水利水電工程也在飛速發(fā)展。在水利水電工程建設(shè)中，經(jīng)常出現(xiàn)一些不良的地基基礎(chǔ)，這對建筑有巨大的危害，不經(jīng)處理的話，工程在后續(xù)使用中會發(fā)生開裂現(xiàn)象，嚴重的甚至會造成滑坡、坍塌等，而且對人們的生活產(chǎn)生很大的負面影響。不同規(guī)格的基礎(chǔ)工程，地基的處理要求也不同，因此，在現(xiàn)實工作中，有必要對施工現(xiàn)場的不良基礎(chǔ)進行全面、詳細的調(diào)查，確定好基礎(chǔ)和壞基礎(chǔ)的范圍和性質(zhì)，結(jié)合項目的實際施工要求，制定相應(yīng)的處理措施。

2 水利水電工程建設(shè)的重要性

在我國社會的新形勢下，國民經(jīng)濟在穩(wěn)定增長。水利水電工程是人類歷史長河中的一個重要組成部分，但是，由于社會的快速進步與發(fā)展，水利水電工程已難以適應(yīng)社會發(fā)展的實際需要，尤其是在新型水利水電項目的大幅度提高的背景下，清潔能源的有效利用成為重要課題，這就說明水利水電工程可以促進社會發(fā)展，對社會的健康發(fā)展具有重要意義。在水利水電工程施工中，離不開建筑施工技術(shù)的發(fā)展，工程的安全穩(wěn)定運行就顯得十分重要，尤其是在龐大的水電基礎(chǔ)施工過程中，對施工技術(shù)的質(zhì)量和效果有很高的要求。我們應(yīng)該積極關(guān)注和管理地基基礎(chǔ)建設(shè)，只有全面解決基礎(chǔ)建設(shè)的質(zhì)量問題，才能放心地進行施工建設(shè)，這樣完成的水利水電工程才能更好地服務(wù)人民，并為社會經(jīng)濟效益和改善供水和水力發(fā)電項目創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)?？傮w上，水電站施工技術(shù)應(yīng)用效果和質(zhì)量對水電站建設(shè)質(zhì)量影響很大。

3 水利工程中不良地基的危害

3.1 地基基礎(chǔ)不穩(wěn)定

在水利工程施工中，此類基礎(chǔ)主要有軟弱夾土層、巖體破碎區(qū)、巖體風化混合體等，其主要特征是承載力較低，在外部壓力下易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形，不能滿足水電工程的強度要求。此類基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、抗滑性能差，在工程施工中會對其安全使用造成一定的影響。

3.2 基礎(chǔ)沉降

濕陷性是過濕黃土的基礎(chǔ)特性，它的濕陷性主要體現(xiàn)在工程中，作為基礎(chǔ)的黃土在水中浸泡后會發(fā)生結(jié)構(gòu)的變化，從而導(dǎo)致其強度降低。黃土濕陷的形成，主要是因為土壤中的水分被排入了地下，或者是由于降雨太多，導(dǎo)致土壤的沉降。黃土之所以會發(fā)生塌陷，是因為黃土本身的物理特性和結(jié)構(gòu)特性，在干旱、半干旱的天氣條件下，黃土的顆粒主要由粉末和少量的沙子和粘粒構(gòu)成。在這種干燥的環(huán)境下，黃土中的水分會不斷地被蒸發(fā)，剩下的少量的水分和無機鹽混合在一起，變成了一種凝膠，隨著時間的推移，泥土中的膠質(zhì)會慢慢地溶解，土質(zhì)的強度也會下降，很容易就會出現(xiàn)濕陷和變形。

3.3 基礎(chǔ)水分含量高

在我國西北地區(qū)，目前已有大量的過濕黃土地基，它具有豎向連接、不透水等特性。它的水溶性成分，使得它很容易受到水流的沖刷。易受侵蝕的環(huán)境，使其在復(fù)雜的地形條件下，其所處的水文、地質(zhì)條件都會對基礎(chǔ)產(chǎn)生不利影響。在平原上，地形是非常平坦的，地表和地下的水流很容易聚集在一起，在湍流的作用下，泥土會被水流沖刷，從而導(dǎo)致地基的崩塌。如果地基的設(shè)計有問題，在雨水過多的時候，地基的強度和穩(wěn)定性就會受到很大的影響，從而導(dǎo)致基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的損壞，導(dǎo)致大量基礎(chǔ)坍塌，從而對水電設(shè)備的正常運行產(chǎn)生很大的影響。

4 不良地基對建筑物的影響

4.1 基礎(chǔ)的沉陷量過大

水利工程建設(shè)過程中，由于地基基礎(chǔ)的不足，工程施工的穩(wěn)定性可能降低。其主要原因是巖層本身承載力不足，施工過程中不可避免地導(dǎo)致基礎(chǔ)穩(wěn)定性的急劇下降。另外，在一定程度上，由于巖層不同強度基礎(chǔ)上，土壤、巖石等分布不均的地區(qū)，基礎(chǔ)建設(shè)項目分配不均的壓力下，基礎(chǔ)工程的穩(wěn)定性必然受到影響。

4.2 地質(zhì)條件差

地質(zhì)條件的好壞與水利工程施工進度有著很大的影響作用，巖體與混凝土的摩擦作用、巖石與巖石之間的摩擦、當?shù)厮ν临|(zhì)及降雨等氣候變化，都會引起結(jié)構(gòu)面抗壓強度的下降，從而引起地基基礎(chǔ)的改變，嚴重情況下會破壞整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，從而難以滿足上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定要求，因此，達到應(yīng)力上限將導(dǎo)致局部或者整體的剪切破壞。

4.3 建筑物失穩(wěn)破壞

在建筑物的地基基礎(chǔ)里，如果有無黏性粉細砂層，它在受到來自外面的振動就會發(fā)生變化，直至達到臨界點就會產(chǎn)生液化情況，從而會使整個建筑物出現(xiàn)失穩(wěn)的現(xiàn)象，因為整個建筑物的穩(wěn)定性就會有很大的威脅，可能影響到整體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)會發(fā)生實質(zhì)性的變化，會有很大的安全隱患，所以一定要加強預(yù)防。

4.4 滲透量高于超出合理范圍

從地基基礎(chǔ)層的嚴密程度進行分析，也會對地基產(chǎn)生一定的影響，不良地基的出現(xiàn)會有很多方面的因素，地基基礎(chǔ)層如果有很大的空隙，或者是有一些松散的結(jié)構(gòu)發(fā)生的時候，都會有可能導(dǎo)致不良基礎(chǔ)的產(chǎn)生，基礎(chǔ)層的結(jié)構(gòu)如果嚴密就不會發(fā)生不良地基的情況，如果構(gòu)造破碎的話，就會加大不良地基的發(fā)生，超出了地基所能承受的合理范圍，從而出現(xiàn)透水層變形的現(xiàn)象，如果水庫不監(jiān)管好，出現(xiàn)漏水，對于水利水電工程的作用發(fā)揮也會受到很大的影響。

5 不良地基的產(chǎn)生原因

水利工程的數(shù)量越來越多，那么出現(xiàn)的問題也是顯現(xiàn)的很多，主要是以下幾方面：一是發(fā)現(xiàn)工人在施工系數(shù)高于預(yù)期時間時，基座施工質(zhì)量會受到影響，由于巖層內(nèi)部巖性與影響關(guān)系，相應(yīng)的滑移系數(shù)減小，在開發(fā)過程中，由于巖體內(nèi)部巖體與影響關(guān)系相應(yīng)地降低了巖體的壓縮系數(shù)，整體滑系數(shù)也會減小。二是建筑的基礎(chǔ)規(guī)模龐大，將與當?shù)丨h(huán)境相適應(yīng)，住區(qū)的數(shù)量隨規(guī)模而變化。如果沒有技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)問題的話，就不能及時地做出決策進行調(diào)整，那么當?shù)刈^(qū)的問題就不能再進行人為控制了。最終，許多地基內(nèi)部沒有致密砂層，由于受到地質(zhì)沖擊，建筑物的堅固性也不高，最后造成破壞的產(chǎn)生，當然還有其他很多原因，如基礎(chǔ)水的滲入特性、土壤成分較低或地下水庫壓力值。

6 不良地基基礎(chǔ)處理方法

6.1 淤泥土層地基處理辦法

天然淤泥土層、泥炭土、高含水率土層、承載性差的土層等都屬于泥質(zhì)軟土地基，因為泥沙土的特性比較特殊，在使用過程中很容易出現(xiàn)變形的情況，所以在使用過程中很容易因受壓擠壓而變形的情況，要局部進行排水或用沙井防水排水，因此排水工作過程中很難控制加荷的速度。首先對局部進行清理，然后將空位用置換砂層排出或用沙井防水排出，然后再用拋石將淤泥擠出淤泥，以控制加載速度來控制排水速度，控制了排水速度之后，淤泥就能順利排出了，這樣就可以使淤泥軟土被排出，進而達到修復(fù)地基的目的。

6.2 可液化土層的處理

在水利水電工程地基中，一些土層是屬于無黏性的，或者還有一些少數(shù)黏性的土層，會有可液化基礎(chǔ)層的出現(xiàn)?？梢夯翆踊A(chǔ)層是指受到振動的情況下，基礎(chǔ)層中的水壓就會得到升高，地基層的抗壓能力就不會存在。這樣土層液化了以后，對于地基就會產(chǎn)生很大的影響，會使整個地基進行沉陷，或者是地基急速下降，想要預(yù)防或者是改變這種現(xiàn)狀，就只能采取措施：(1)在混凝土周圍采取封閉墻的方法，以防止土層向四周流動。(2)挖出土層，放上材料，這些材料強度高，耐滲透性好。(3)采用分層振動壓實進行提高材料的強度。(4)穿過可液化土層，設(shè)置沙樁、砂井或灰土樁。

6.3 透水層的處理辦法

有很多水利工程都涉及大量的滲透層，根據(jù)大壩的性質(zhì)，但是要把透水層與大壩的硬度分開，由沙礫構(gòu)成的土層稱為強洪水，應(yīng)該挖掘這些被洪水處理過的土層。這種洪水不但增加了水流，而且使情況逆轉(zhuǎn)，開挖后，可通過注入抹灰修補混凝土周圍的裂縫。發(fā)生這種問題的原因主要是土粒排列不整齊，受到外界動力的影響，改變顆粒的位置，出現(xiàn)錯位的現(xiàn)象，就會出現(xiàn)一種新的不平穩(wěn)的現(xiàn)象，很容易導(dǎo)致地基下降，因為會產(chǎn)生比較高的孔隙壓力，這種情況不僅會導(dǎo)致水量的大量減少，而且可能導(dǎo)致水力的大量減少，從而導(dǎo)致地基受到危害，這樣水利水電工程的穩(wěn)定性就會得到消極的影響，造成一定的危害性?？梢赃M行如下處理，首先利用沖抓鉆和沖擊鉆機打出大直徑的孔洞，再進行混凝土和黏土進行回填，在土壩前進行防滲處理，制作防滲墻進行加固。其次，在施工工具的幫助下，將透水層的砂、卵石、礫石等進行回填，再用黏土或混凝土做回填，建造截水墻，為了提高工程的強度，需要用重樁或磨砂樁來進行建設(shè)，最后，高壓噴射注漿土壩，再加上地基的固結(jié)灌漿和帷幕灌漿，以提高水泥防滲墻的強度。

6.4 軟弱帶的處理方式

對于基礎(chǔ)層還需要有軟弱帶的處理，根據(jù)傾角的差異進行分類，可以分成高中傾角軟弱帶，不同的軟弱帶處理的方式不一樣，具體情況進行具體分析，對于含水率高、孔隙大、透水性低的地基，斜度較大的軟弱帶通常屬于軟弱夾層地基。因而易產(chǎn)生軟塑或流塑，受壓時易發(fā)生剪切破壞，承載力很弱。所以若該地基的排水不夠好，勢必影響地基基礎(chǔ)的強度。加之其承受較大的荷載壓力，其危險將大大增加，這種地基的處理方法，不止一種，每一種都需要具體的分析處理?？捎脤Σ牧贤凉ず铣蛇M行加固的方法，也可以采用常用的排水固結(jié)法、換土法、振動水沖法、硅化加固法、旋噴法、樁基礎(chǔ)強化法等。詳細做法如下，首先，挖出軟弱帶，然后再用混凝土進行回填，根據(jù)在軟弱帶實際情況下，制作相應(yīng)的混凝土塞。發(fā)現(xiàn)軟弱帶松動的話，要及時進行處理，可以用混凝土進行修補。土壩基軟弱帶，為達到阻止?jié)B流進入土壩的目的，應(yīng)首先對軟弱帶進行清理，用混凝土或黏土對其進行回填處理。然后，對于高傾角軟弱帶進行處理，可以借助混凝土進行加固處理的方式，結(jié)合重力壩進行處理，如果破碎巖體不穩(wěn)定，就應(yīng)該在破碎巖體的位置進行加固，混凝土防滲墻起到了很大的作用，這樣就會提高強度。

7 不同不良地基的處理辦法

在水利建設(shè)中，不良基礎(chǔ)是一種較為普遍的現(xiàn)象，而不良基礎(chǔ)的存在也會對工程的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，因此，根據(jù)不同的不良基礎(chǔ)，有關(guān)單位可以參考以上的具體做法，進行相應(yīng)的改善，以期對中國的水利事業(yè)發(fā)展起到一定的促進作用。

7.1 淤泥土層地基處理辦法

淤泥土層由于其特殊的特性，在使用的時候很有可能會因為壓力而變形，從而影響到建筑物的穩(wěn)定性，因此，在長時間的使用中，泥濘土層的排水工作會變得更加的困難，而且也很難保證排水系統(tǒng)在長時間的使用中不會出現(xiàn)問題，最好的辦法就是將淤泥層清理干凈，然后用沙井的防水將淤泥排出，然后再用石頭將淤泥擠出來，這樣才能讓泥巴在一定的時間內(nèi)凝固。

7.2 喀斯特地形處理辦法

喀斯特地貌在水利建設(shè)中有兩種類型，一是建筑多分布在喀斯特地形中，溶隙發(fā)育良好，形成了縱橫交錯的巖漿網(wǎng)絡(luò)，在斷裂的交界處，有一些巖層很厚，在水流的沖刷下，會慢慢地變成泥包，巖層會因為風化而松散，導(dǎo)致洞窟中的淤泥淤積。第二種喀斯特地形的處理方式也各不相同，前者的處理方式主要是清除和減少壓力，逐步擴大受力范圍，而后者則側(cè)重于局部的防滲和封堵，提高物理強度。

7.3 液化土層處理辦法

可液化土層是指黏性極低的土層，當?shù)卣鸬臅r候，土層的承載力會隨著水壓的升高而降低，土層也會慢慢地被液化，從而導(dǎo)致基礎(chǔ)失去原有的穩(wěn)定性，通?？梢圆扇∪缦骂A(yù)防措施：第一，工作人員在發(fā)現(xiàn)這種情況后，立即將液化的土壤清除，然后用高強度的土壤進行加固，然后根據(jù)土壤的不同，采用分層振動的方法將地基夯實，然后再用水泥砂漿將周圍的墻壁封閉起來，然后在原來的可液化土壤下面建造一根灰色的樁子。

7.4 透水層的處理辦法

在許多水利項目中，滲透水層的數(shù)量較多，根據(jù)壩體的特性，將其分為不同的類型，如：砂石、鵝卵石等，均可稱之為強滲透水層，對其進行挖掘，這樣的巖石不但會增加水流的速度，而且還會產(chǎn)生管涌現(xiàn)象，挖完后可以采用噴灌注漿的方法來修補裂縫。

結(jié)語

不良地基對于建筑物有很大的消極影響，例如，導(dǎo)致建筑物的沉降，如果地質(zhì)條件不良，就會導(dǎo)致建筑物失去重心，或者是重心轉(zhuǎn)，還會導(dǎo)致滲透量及水力坡降超出允許范圍等影響。所以，一定要做好地基的工作，對于施工現(xiàn)場進行加強管理，防止不良地基的發(fā)生，這樣才能使水利工程的質(zhì)量得到保證，從基礎(chǔ)做起，進行合理的處理，在軟弱帶和高傾角軟弱帶處理，對于建筑物的防滲做好基礎(chǔ)性的工作，在對于淤泥土質(zhì)進行優(yōu)化和處理，相關(guān)施工人員可參照上述具體步驟做出相應(yīng)改進，希望能促進中國水利工程建設(shè)的發(fā)展。