中小型水利水電工程不良地基常用處理方法

摘要：在水利水電工程中，不良地基是工程建設常見的問題，也是迫切需要處理的難題之一。處理水利水電工程不良地基的方法眾多，但是由于建筑工程對地基強度的要求各有區別，不良地基對工程整體的影響也有所不同，因而，不良地基的處理方法也有所區別。本文就中小型水利水電工程不良地基常用處理方法進行了探討，先分析了不良地基對中小型水利水電工程造成的影響，進了提出了處理不良地基的有效方法，為水利水電工程建設的實踐工作提供了理論指導。

關鍵詞：中小型水利水電，不良地基，處理方法

不良地基實際上是指，由于天然地質因素造成的不能達到建筑工程上部建筑物的穩定性需求的地基。尤其是在建設水利工程的項目中，這樣的不良地基隨處可見，對此類地基采取相應的恰當的處理措施，可以更有效的提高水利水電工程的建設質量。

1 不良地基對中小型水利水電工程造成的影響

1）造成地基基礎不均勻或大量地沉陷

由于不良地基所在的巖土層有的本身所能達到的承載力無法滿足上部建筑物

的需求，也有的巖土層地基基礎層巖土的分布不均，強度不一，還有的巖土層地基中存在軟弱破碎巖土帶的分布。由于這些情況的存在，就會導致外荷載作用的地基層的沉陷值不均勻沉陷值不足，無法滿足上層建筑物的需求。比如地基巖土層中含有軟質巖石，斷層破碎帶，濕陷性黃土層，淤泥質軟土層，膨脹土層等等，都會導致建筑物的變形，因為地基基礎問題引起的大量地面沉陷，造成建筑物破壞等現象。

2）造成地質條件惡劣，抗滑穩定安全性過低

不良地基所在的巖土層中由于巖石和巖石之間巖石和混凝土之間等需求抗

滑穩定性的結構面，其抗滑穩定性的安全系數相對過低。主要有以下幾個因素的影響，比如說古風化殼土層，軟弱夾層土層，不同傾角的斷層土層，破碎帶土層，節理裂隙帶土層，溶蝕帶土層等這些土層的抗壓強性相對較低，無法滿足上部建筑物需求的抗滑穩定性能力，地基基礎部分，也就會因為地基抗滑性不足導致局部或者整體的剪切性破壞。

3）造成地基基礎的滲漏量或水力坡降值過高

由于不良地基所在的巖土層基礎部分大多數都有諸如空隙率較大的松散砂

層，高裂隙透水層，卵礫石層，構造性破碎帶，喀斯特滲漏帶以及其他各種強透水帶的存在，因此就會引發水庫的大量漏失，壓力超限，軟弱的透水層出現諸如管涌等滲透變形現象，嚴重破壞基礎部位，導致整個水利工程的破壞。

4）造成地基出現液化現象

地基內由于存在著大量的無粘性土粉細砂層，這些砂層可能會因為發生振動而出現液化現象，強大的震陷會導致建筑工程的穩定性受到很大破壞，影響整個中小型水利水電建設。

2 處理中小型水利水電工程不良地基的常用方法

1、淤泥質軟土的處理

諸如泥碳，淤泥性質的土層，腐泥，或者其他類型天然含水量高，而且承載力低，抗剪強度差，壓縮性高的土質，都是淤泥質軟土，大多呈現軟塑或者流塑狀態。由于淤泥質軟土質軟，因此具有易變形，易壓縮，易膨脹，易滑移，易被擠出這些特性，嚴重影響上部建筑物的穩定性。由于這些特性就會引起土壩壩基的淤泥質軟土層排水難度大，長期不穩定。為了解決這個問題，我們經常采用的處理方法有：1.挖掘清除。2.墊入砂石擠出淤泥，3通過調整加載負荷量，設備運轉速率，緩慢排水排淤固結土層。4.利用板樁墻等進行封閉或者在底部填入砂石，礫石等來增加抗滑性。5.置換砂層或者對砂墊層進行排水。6.預留足夠的沉陷量。8.擴大水利水電建筑工程的地基或者采用樁基等。

2、基礎軟弱帶的處理

按照傾角的大小可以劃分出兩種不同的地質基礎軟弱帶，一般傾角大于30度稱為高中傾角軟弱帶，傾角小于30度的稱為緩傾角軟弱帶，這兩種土質對水利水電工程的建筑物造成的影響都不一樣，因此處理的方法也不一樣。需要明確區分，對癥下藥。

（1）高傾角軟弱帶的處理方法：

第一，挖掘清空軟弱帶土質并回填混凝土，由于需要填入足夠的混凝土，因此開挖的深度一般都是軟弱帶土質寬度的1.5倍左右，兩側開挖邊坡比例在1:1～1:0.5之間。如果軟弱帶土質過于疏松，而且寬度過大時，可以采用混凝土梁或者混凝土拱的方法，使得上部建筑的荷載壓力傳遞至兩側完整的巖體上。如果是土壩壩基的軟弱帶土層，就要防止滲流，淘刷壩身等現象的發生，可以在清除部分軟弱帶土質后回填部分混凝土或者粘土，形成阻水蓋板，幫助更好的清除軟弱帶土質。第二，如果高傾角軟弱帶土層位于壩肩處，特別是位于拱壩壩肩處時，我們需要鋪設混凝土傳力墻，傳力框架或者進行預應力錨固設置，如果是位于重力壩破碎巖體的壩肩處，等破碎巖體足夠穩定后，再在此破碎巖體中鋪設混凝土防滲墻，來穩固地基。

（2）緩傾角軟弱帶的處理方法：

第一，就是用高壓噴射設備清除軟弱性土質并回填或者灌注砂漿，水泥漿等。第二，將軟弱帶土層開挖清除掉并且回填足夠的混凝土，如果發現上盤巖體任然保持堅硬完整，而且預計開挖工作量相當大的情況下，可以采用平硐或者豎井的方法來開挖清除掉軟弱帶的土質然后回填混凝土或者鋼筋混凝土，并且一定要做好回填固結灌漿的工作。第三，還可以沿著軟弱帶土層設置鋼筋混凝土抗剪鍵或者直接穿過軟弱帶土層設置抗剪樁。

3、強透水層砂、卵、礫石層防滲的處理

如果是剛性壩基的砂，卵，礫石層的防滲處理一般都是開挖清除，如果是土壩壩基的砂、卵、礫石層由于強透水性，不但會損失大量水分，而且很容易造成機械管涌的情況發生，導致揚壓力增強，嚴重影響建筑物的穩定性，所以一定要進行防滲處理。處理的方法一般是，將透水層的砂、卵、礫石等土質都開挖清除并且回填混凝土或者粘土，構筑截水墻，然后使用沖擊鉆機或者沖抓鉆等設備進行大口徑的打孔，再填入粘土或者混凝土，構筑防滲墻，也可以用高壓噴射灌漿法，通過擺噴，旋噴，定噴等方式修筑水泥混凝土防滲墻，還要進行適當的水泥或者粘土帷幕的灌漿試驗，在壩前鋪蓋混凝土或者粘土來延長滲徑，同時也要對帷幕后和防滲墻后進行排水減壓，并且設置反濾層。

4、喀斯特地基的處理

喀斯特洞穴的處理方法主要是開挖清除洞穴中的填充物，回填混凝土或者用混凝土蓋板進行封閉操作，封堵有可能漏水的洞口，或者找尋漏水通道斷層面積狹窄的地方進行封堵，在進行封堵漏水通道的時候要注意觀察地下水氣的反壓情況，也可以預留一定的排氣通道。如果是采用石塊，粘土，砂石來進行封堵的話，一定要在粘土層下方設置反濾層。當封堵跟暗河相通的漏水洞口時候，要注意考慮雨季暗河水會上升的高度，如果靜水壓力過大就有可能破壞洞口的堵體或者混凝土的蓋板，可以在蓋板上設置一個逆止閥門。如若地下喀斯特管道位于地下較淺的話，可以在集中滲漏處或者比較狹窄的滲漏段構筑截水墻，如果下方有隔水層，也可以將隔水層和截水墻進行銜接。強喀斯特溶蝕破碎帶的情況處理方法主要是清除表層強烈溶蝕巖體，并且做固結灌漿操作，設置灌漿帷幕，在壩前鋪蓋大面積的混凝土或者粘土防滲層，鋪蓋的厚度要大于1m，還要構建截水墻或者齒墻，這些墻體必須要穿過表層的強喀斯特發育帶。

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