水利工程施工中不良地基的處理技術(shù)

杜直珍

1.水利工程施工中不良地基的處理方式

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，處理水利工程中不良地基的方式呈現(xiàn)出多樣化的趨勢，常用的方式有以下幾種：

（1）置換法。實(shí)際上就是將地基中不適合的土挖除，然后回填質(zhì)量較好的土層，并對其進(jìn)行夯實(shí)或者壓實(shí)，從而形成更好的持力層，更好的改變水利工程的承載能力，增強(qiáng)穩(wěn)定性與抗變形能力。采用這一方式，主要適用于軟弱粘土的不良地基的處理中。

（2）化學(xué)加固法。在水利工程的地基中，注入化學(xué)漿液，需要將特殊的物質(zhì)加入漿液中，保證漿液能夠在較短的時(shí)間內(nèi)凝固。同時(shí)，該需要將土顆粒的凝膠結(jié)合起來，并在機(jī)械攪拌、化學(xué)反應(yīng)的作用下，增強(qiáng)地基土體實(shí)際的承載力，避免沉降較快而影響水利工程建筑的穩(wěn)定性。這一方法主要適用于濕陷性黃土、粘性土或者是砂性土中，加固處理的方式包括高壓旋噴法、深層攪拌法、注漿法等，并且同樣適用于深覆蓋處理不良地基中。

（3）排水固結(jié)法。這一處理方式主要是由加壓系統(tǒng)、排水系統(tǒng)組成的，該方式通常適用于水利工程中的軟黏土地基、厚度過于飽和的地基處理中，但是處理以前需要對其進(jìn)行預(yù)壓。常見的主要方式有靜動(dòng)力排水固結(jié)法、袋裝砂井法、砂井預(yù)壓法、塑料排水法、井點(diǎn)降水法、堆載預(yù)壓法等。

（4）振密擠密法。也就是在處理不良地基的過程中，采用恰當(dāng)?shù)姆绞綌D壓、振動(dòng)，使水利工程地基中的土地空隙逐漸間隙小，提高地基的強(qiáng)度，從而解決不良地基的問題。這一方式主要適用于部分粘性土、粉土、砂性土等地基的處理中，振密的主要方式有爆破法、夯實(shí)發(fā)、砂樁法、表層壓實(shí)法等。

（5）增加接觸面法。通過對水利工程中軟土進(jìn)行鉆孔，然后進(jìn)行混凝土澆筑，從而大大提高水利工程中地基的承載力，同時(shí)還能夠用于邊坡的維護(hù)等，避免地基發(fā)生位移，影響上層建筑的穩(wěn)定性。在處理水利工程施工中不良地基的過程中，常見的方式就是橋梁建設(shè)，同時(shí)灌注樁便是整個(gè)橋身中主要的承載基礎(chǔ)。

2.水利工程施工中不良地基的處理技術(shù)的應(yīng)用

2.1深覆蓋處理

對于地基的處理而言，不同的形式需要使用不同的處理方法。例如：水利工程在施工過程中，地基處于河流的碎石層、沖擊層等區(qū)域，或者由相關(guān)的因素導(dǎo)致地基發(fā)生不良問題。當(dāng)出現(xiàn)上述問題時(shí)，會由于其自身的孔隙率較大、滲透性較強(qiáng)、松散程度高等原因，給地基的開挖清除工作帶來較大的挑戰(zhàn)，同時(shí)還會引起滲漏、變形等問題，無法保證抗滑的穩(wěn)定性。

針對上述問題，常用的處理方式有以下幾種：（1）對地基進(jìn)行帷幕灌漿或者固結(jié)灌漿；（2）使用壓實(shí)土體表層、振動(dòng)夯實(shí)或者強(qiáng)夯法等方式對水利工程的不良地基進(jìn)行處理；（3）在堤壩之前鋪蓋防滲設(shè)備；（4）設(shè)置高壓噴射灌漿的防水墻，或者使用緩凝土建成的防水墻；（5）在深覆蓋處理的過程中使用摩擦樁、沉重樁等。

2.2淤泥軟土處理

淤泥的軟土質(zhì)主要包括腐泥、泥碳、淤泥質(zhì)土等，所以其壓縮性較大、承載力較低同時(shí)剪力的強(qiáng)度較小等，加之這類土壤的含水量較高，通常呈現(xiàn)為流塑、軟塑狀態(tài)等。由于上述原因，淤泥軟土容易向另一側(cè)膨脹、擠出或者是滑移，甚至能夠?qū)ζ溥M(jìn)行高壓縮變形等，嚴(yán)重降低了上部水利工程的穩(wěn)定性。如果土壩壩基長時(shí)間不能穩(wěn)定，就會影響排水的效率與質(zhì)量，因此通常會采用下列方式處理不良地基：（1）置換砂層，或者會砂墊層進(jìn)行排水等；（2）對當(dāng)前位置的淤泥軟土進(jìn)行開挖清除；（3）采用拋石的方式完成擠淤，減少淤泥的含量；（4）使用砂井排水的方式控制軟土；（5）擴(kuò)大水量工程上部分建筑物的基礎(chǔ)，或者采用樁基的方式處理不良地基；（6）嚴(yán)格控制加荷的速率，使其能夠在緩慢排水的狀態(tài)下固結(jié)；（7）采用鎮(zhèn)壓層的方式處理地基，如：反壓護(hù)堤平臺等方式；（8）使用板樁強(qiáng)完成封閉，并在底部的添加的礫石、砂石等提高阻滑的能力。

2.3加強(qiáng)防滲處理

以水利工程中的大壩為例，其建設(shè)過程中均屬于具有強(qiáng)滲透性能的礫石、卵石以及砂石等，所以需要進(jìn)行清除開挖。而這樣做的原因主要是因?yàn)閴位械牡[石、卵石與砂石的滲水性能較為強(qiáng)烈，在增大壓強(qiáng)的同時(shí)還會降上層建筑的穩(wěn)定性，所以需要對其防滲處理：在滲水部分進(jìn)行粘土回填，并使用混凝土對完成開挖清除的區(qū)域繼續(xù)加固處理，構(gòu)建穩(wěn)固的截水墻，施工過程中可以使用高壓噴射灌漿的技術(shù)方式，增強(qiáng)大壩的防滲能力。

2.4壩基涌泉處理

在喀斯特管道、松散土層、基巖裂縫等位置都會發(fā)生壩基涌泉等不良地基等問題，這樣的現(xiàn)象會造成壩基自身的不穩(wěn)定性甚至?xí)獾狡茐模o混凝土的澆筑工作帶來嚴(yán)重的考驗(yàn)，甚至?xí)纬陕┧ǖ赖葐栴}。因此，需要對壩基的涌泉問題進(jìn)行及時(shí)處理，避免造成更嚴(yán)重的現(xiàn)象，影響水利工程的功能。

通常情況下，處理涌泉的基本途徑有以下幾種：（1）對基巖的涌泉位置使用混凝土進(jìn)行封堵，但需要判斷當(dāng)前的涌泉能否被堵住，然后將水引入集水坑中，從而對涌泉問題最為嚴(yán)重的地方預(yù)埋處理，同時(shí)回填礫石，在完成抽水以后進(jìn)行封堵，而后期同樣需要進(jìn)行回填灌漿，從而提高封堵的質(zhì)量；（2）在涌泉的出口位置安裝活動(dòng)制止閥門，從而將水將入水庫中，避免水資源的浪費(fèi)。

（作者單位：710109 西安市長安區(qū)子午街道辦事處）endprint