水利工程常见不良地基基础施工方法与处理策略探究

水利工程常见不良地基基础施工方法与处理策略探究

李斌

身份证号码：640302199609092910

摘要：水利工程施工建设过程中，不良地基基础较为常见，此类地基存在天然地质缺陷，如未能及时处理，则可能影响水利工程的稳定性及安全性，并会导致开裂、滑坡、坍塌等严重质量问题。为解决水利工程不良地基基础施工相关问题，通过对水利工程不良地基特点及危害性进行分析，提出水利工程常见不良地基基础施工方法与处理策略。对技术应用进行展望和创新，有效提升工程项目的整体施工质量，促进水利水电工程更好的发展。

关键词：水利工程；不良地基；基础施工；方法；处理策略

引言

   通常水利水电工程多在恶劣的野外环境施工，环境复杂，且施工过程易受周边地质水文条件的影响，不良地基更是影响工程施工的不利因素，必须要选择合理的处理不良地基施工技术。软土地基由淤泥、粉土等含水量大、土质松软土体构成，具有触变性、渗透性等特点，主要分布在广大沿河沿海区域。水利水电工程在建设中，经常遇到软土地基，若不对其进行技术处理，将导致工程项目存在较大的安全隐患。通过对水利工程不良地基特点及危害性进行分析，提出水利工程常见不良地基基础施工方法与处理策略。

1水利工程不良地基基础特点及危害性

笔者总结水利工程不良地基基础的特点及危害性如下。1）不良地基地质条件较差，基础结构中混凝土与岩石、岩石与岩石及其他对抗滑稳定性产生影响的结构面无法满足抗压的相关标准，如在此区域设置建筑物则其极易处于失稳状态，并可产生剪力破坏等不良事件，进而影响水利工程的稳定性及安全性；2）不良地基含有淤泥质软土、断层破碎带、软弱岩石、湿陷性黄土、膨胀土等，整体承载力偏低，不同位置岩土的强度值差别比较大，地基中含有大量碎裂的杂物，在外力的作用下可产生较大的沉降，进而导致地质不均匀沉陷或沉陷量过大，如未能有效处理可导致岩土层变形或破坏。第三，不良地基基础中含有孔隙率较大的卵砾石、松散砾石、强裂隙透水层、喀斯特渗漏带、强透水带、构造破碎带等，此类结构基础渗漏率过大，水利破降超出最大容许值，导致水利工程漏失量过大，扬压力超出限度值，软弱透水层产生渗透变形，且变形面积逐步加大，进而影响基础结构的稳定性。第四，不良地基基础内部含有无粘性的土粉细砂层，在地震、机械振动等外力作用下极易产生液化，进而导致水利工程稳定性降低或损坏。

2水利工程不良地基基础施工方法与处理策略

2.1地质勘察与分析

地质勘察与分析在水利工程中是非常重要的一项工作，它能够提供有关地质条件和地基性质的详细信息，为工程设计和施工提供依据。以下是地质勘察与分析的主要内容：进行现场勘察，观察地表地貌、地层露头、岩石和土壤性质等，收集与工程有关的地质资料。可以通过钻探、采样和地下水位观测等手段获取更详细的地质信息。根据地质调查数据，绘制地质剖面图，揭示地层的分布和性质。分析不同地层的厚度、强度、稳定性等特性，以确定地基的承载能力和稳定性。通过地下水位的观测和分析，了解地下水位的变化规律、水位高程和潜水埋深等信息。地下水对地基工程具有重要影响，需要进行合理的处理和防护。评估地震对工程的影响，根据地震烈度和工程设防烈度，确定地震荷载和工程抗震要求。考虑地震因素，制定合理的地基处理方案和结构设计。通过实验室测试和现场测试，获取地质工程参数，如土壤的重度、含水量、抗剪强度、压缩性等。这些参数是地基设计和施工的依据，对工程的稳定性和安全性至关重要。对地质灾害的潜在风险进行评估，如滑坡、地面沉降、地下水涌出等。通过分析和预测地质灾害的可能性和影响程度，采取相应的防治措施，保障工程的安全性。地质勘察与分析的结果将为工程设计和施工提供重要的依据，帮助工程师了解地质条件和地基性质，制定合理的施工方案和处理策略，以确保工程的安全和可靠性。

2.2强透水层施工方法与处理策略

水利工程刚性坝基中如存在砾石层、卵石层、砂石层等强透水层，则可导致较为严重的透水问题，使水利工程水量损失，并可引发机械管涌，使扬压力增大，进而影响水利工程的稳定性。为解决此类问题，施工人员需采取如下的施工方法及处理策略。1）施工人员需利用机械设备或通过人工操作的方法清除透水性过强的地层，如砂石、卵石层等，对应区域灌注一定量的混凝土材料，并建立具有截水作用的墙体；2）在建立防渗墙的过程中，施工人员需利用冲击钻的呢过设备辅助构建直径较大的孔结构，并在孔内填充混凝土，也可填充黏土；3）在灌浆的过程中，为保证质量，可采用机械设备进行高压喷射灌浆，完成操作后通过灌浆试验进行质量检验；4）为改善强透水层处理效果，施工人员采用混凝土或粘土铺盖坝前，使渗径延长。防渗墙、帷幕后方区域采取必要的排水减压措施，并设施反滤层。

2.3　膨胀土施工方法与处理策略

膨胀土中含有亲水矿物质组成的高粘成分，此类物质通常处于硬塑状态，接触水分后体积迅速膨胀，失去水分后迅速收缩，此种变化可影响上方修剪购置物的稳定度，导致沉降或开裂等问题，也可导致地基移动。为解决此类问题，施工人员需采取如下施工方法及处理策略。1）施工人员完成地基开挖后需及时妥善保护，避免冰冻、暴晒等问题，及时清除内部积水，也可在地基中预设保护层，但在操作结束后需第一时间填筑，确保对应区域土层含水量处于适宜的范围；2）为避免地基受损，施工人员可通过设置截水墙的方式阻断水流作用；3）施工人员需在非膨胀土层的桩基设施桩端，以保证膨胀土得到有效的处理。

2.4强化地基

强化地基是一种常用的处理不良地基的方法，通过改善地基的承载能力和稳定性来满足工程设计要求。以下是一些常见的强化地基方法：桩基础是利用钢筋混凝土桩或预制桩来增加地基承载能力的方法。常见的桩基础包括灰土搅拌桩、钻孔灌注桩、钢筋混凝土灌注桩等。桩基础可以通过承担垂直荷载和水平力来改善地基的稳定性。通过土体加固方法来改善地基的力学性质。常见的土体加固方法包括加固灌浆、土石方填筑、土工格栅等。加固灌浆可以通过注入特殊的增强材料来提高土体的强度和稳定性。地基处理是通过改变地基的物理性质来增加其承载能力。常见的地基处理方法包括动力压实、振动加密、预压等。这些方法可以通过改变地基的密实度和排水性能来提高其工程性质。对于较为严重的不良地基，可以采用地基置换的方法。地基置换是将不良地基挖除，然后用高质量的土石材料填充，形成新的地基层。这样可以避免不良地基对工程的不利影响。预应力加固是通过施加预应力力量来增加地基的承载能力。这通常通过在地基上施加预应力锚杆或预应力索来实现。预应力加固可以提高地基的强度和稳定性。在实际工程中，选择适当的强化地基方法需要综合考虑不良地基的性质、工程要求、经济性以及施工条件等因素。通常需要由专业的工程师进行方案设计和施工指导，确保地基强化效果和工程安全。

结束语

   综上分析，水利工程施工过程中，不良地基基础为常见问题，如未能采取有效的处理措施，则可能影响水利工程的稳定性及安全性。通过对不同软土地基的分类研究，结合工程实际情况和方案设计，探索地基处理的新理念和新技术，正确评价地基处理适用性，共同提升水利水电施工质量，并通过研制新的施工工艺促进水利水电不断创新发展。

参考文献

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