水利水電工程設(shè)計中的地基處理技術(shù)分析

文艷萍

（新疆昌吉方匯水電設(shè)計有限公司，新疆 昌吉 831100）

現(xiàn)階段，我國正處于高速發(fā)展時期，經(jīng)濟的快速發(fā)展，水利水電工程建設(shè)相關(guān)技術(shù)、工藝等隨著新科技、新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，不斷更新和完善。其中，作為水利工程重要部分，地基處理技術(shù)也在不斷更新，提高建設(shè)施工效率與質(zhì)量。

1 水利水電工程設(shè)計地基

1.1 常見地基類型

在水利水電工程施工中，常遇地形復雜、種類繁多的狀況。在多數(shù)水利水電工程設(shè)計施工中，需要對地基進行處理，提高地基的承載力與穩(wěn)定性[1]。目前，我國常見的地基類型主要有：可液化層、淤泥質(zhì)土層、多年凍土等。

（1）可液化土層

當飽和狀態(tài)下的沙土與粉土受到外力干擾，孔隙水壓力將會上升，土層抗剪強度下降，甚至消失，即為可液化土層。若水利水電工程建在該種土層上，極易為工程建筑埋下質(zhì)量隱患，工程質(zhì)量難以保障，嚴重時，工程坍塌帶來嚴重問題[2]。對此，必須采用地基處理技術(shù)，將可液化土層改造為適合工程建設(shè)的土層。

（2）淤泥質(zhì)土層

淤泥質(zhì)土層是因土層在靜水與流水下沉積，經(jīng)過物理、化學等的作用，最土層形成未固結(jié)的軟弱細粒，是一種分布范圍較廣的特殊巖層，主要包含有兩種：淤泥和淤泥質(zhì)土。淤泥質(zhì)土層是一種含水量較高，抗剪力強度較弱的一種土層，一旦土層受壓較大，會導致水帶動土層流動，使土層變形，最終影響地基上建筑工程的安全性[3]。目前，該種淤泥質(zhì)土層多存在于土壩壩基等長期與水接觸之地，穩(wěn)定性較差。

（3）多年凍土

多年凍土土層多分布于我國北部地區(qū)，如：新疆、黑龍江、吉林等地，因長期處于低溫地區(qū)，形成多年凍土。多年凍土承載力較大，符合水利水電設(shè)計對地基的需求，但是，多年凍土具有流變性。若在凍土上建設(shè)水利水電工程，在使用過程中，氣溫變化，水流沖擊，極易導致凍土解凍，嚴重時，整個凍土地基崩潰，故在建設(shè)工程時，應(yīng)首先確定其是否具有足夠承載力。

1.2 選擇地基的注意事項

在水利水電工程建設(shè)中，地基施工時重中之重。若地基處理不足，將直接影響工程質(zhì)量。而在水利水電工程設(shè)計中，對于地基選擇需要注意：①若地區(qū)地質(zhì)惡劣，土石防滑結(jié)構(gòu)不牢固，且承壓較小，則不宜建設(shè)水利水電工程；②對于區(qū)域土質(zhì)較軟，且很難夯實，若建設(shè)工程，極易出現(xiàn)坍塌、沉積、變形等隱患，不適宜興修水利水電工程；③在水利水電設(shè)計時，應(yīng)選擇透水性較好的地基，若透水性不強，極易影響導致地基積水過多，嚴重時，導致水利水電工程坍塌[4]。

2 水利水電工程設(shè)計中地基處理技術(shù)

在水利水電工程的地基處理中，不同地基類型應(yīng)采用不同的處理技術(shù)，以此保障水利水電工程建設(shè)的順利進行。目前，我國地基處理技術(shù)已經(jīng)趨向成熟，并被廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)中，常用的地基處理技術(shù)有四種。

2.1 換填與強夯技術(shù)

在水利水電工程工程建設(shè)中，換填與強夯技術(shù)是最常用最簡便的地基處理技術(shù)，常被用于淤泥質(zhì)土層等軟土層，通過換填土層與外力作用打牢地基，提高地基承載力。若地質(zhì)含有較薄的淤泥質(zhì)層，為提高地基承載力，可直接采用換填技術(shù)，將淤泥、泥炭等軟土挖掘運出場外，填入灰土、砂土、水泥等，提高土層透水性，重新組合軟土地基，提高地基強度與承載力。為進一步提高地基質(zhì)量，采用強夯技術(shù)，以外力極大的形式加固地基，提高地基穩(wěn)定性，為水利水電工程質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

2.2 水泥粉煤灰碎石樁

水泥粉煤灰碎石樁是水利工程地基處理中使用廣泛的一種技術(shù)。水泥粉煤灰碎石樁主要由水泥、粉煤灰、碎石組成，粘性較強。利用水泥粉煤灰碎石樁、褥墊層等組成復合地基后，工程對地基的壓力將會均勻分布給水泥粉煤灰碎石樁、樁間土等，提高了地基承載力。水泥粉煤灰碎石樁技術(shù)具有成本低，滲水性強等特點，經(jīng)水解、水化反應(yīng)后，有效提高水泥粉煤灰碎石樁的抗剪力能力，適用于各種土層，在承壓之后，其密度會有所上升，提高其受力能力。

2.3 預壓技術(shù)

預壓技術(shù)主要包含有以下三種：真空預壓技術(shù)、堆載預壓技術(shù)、降水技術(shù)。其中，真空預壓技術(shù)是在即將處理的地基表面鋪設(shè)塑料薄膜，隔絕地基與外界空氣的接觸，利用真空泵針抽取地基內(nèi)的空氣與水分，提高土層的密實度，提高地基承載力。在地基處理中，為達到更高效果，可利用塑料排水板代替塑料薄膜，當?shù)鼗A處理面積較大時，可將地基劃分為幾塊進行處理；堆載預壓技術(shù)是通過準確計算，在預處理的地基上堆載相應(yīng)的預壓物，提高地基承載力，若預見超軟土基，利用輕型機械處理地基，提高地基承載力，避免使用重型機械，直接破壞地基；降水技術(shù)是采用先進技術(shù)，降低地下水位，提高地基承載力與穩(wěn)定性。

2.4 強透水層防滲處理技術(shù)

強透水層防滲處理技術(shù)主要是在強透水層清除完畢之后，采用混凝土、粘土等進行回填，利用混凝土、水泥等在地基四周建設(shè)防滲墻，以此達到防滲，節(jié)約水資源的目的。以某座水庫為例，當水庫出現(xiàn)滲漏問題，經(jīng)相關(guān)設(shè)計人員設(shè)計，將滲透通道挖斷截滲，并將上游壩坡防滲斜墻延伸至砂層下1 m，延伸至不透水層下1 m，與壩體防滲土工膜緊密相連，經(jīng)過強透水層防滲處理之后，有效提高了其的防滲能力，至今，該水庫未出現(xiàn)過滲水現(xiàn)象，水庫運行良好，節(jié)水能力強。

3 地基設(shè)計的注意事項

3.1 加強地質(zhì)勘測

地質(zhì)勘測的準確性與詳細是保障地基處理技術(shù)設(shè)計可行性的關(guān)鍵。若地質(zhì)勘測不嚴謹，勘測數(shù)據(jù)存在錯誤，當設(shè)計依照此數(shù)據(jù)設(shè)計水利水電工程時，直接導致工程設(shè)計與實際工程不符。因此，選擇專業(yè)性較強的勘測人員對施工區(qū)域進行勘測，并上傳遙感圖片、水文條件、地質(zhì)條件等詳細數(shù)據(jù)，以此完善地基處理的每一步驟，提高地基處理技術(shù)的合理性，提高地基承載力，保障水利水電工程的設(shè)計可行性[5]。

3.2 注意特殊地基的勘察

在勘察黃土濕陷性地基時，勘查人員應(yīng)結(jié)合水利水電工程特點與設(shè)計要求，向設(shè)計人員提供地層時代與成因，黃土層厚度，濕陷系數(shù)、濕陷壓力變化系數(shù)、變形參數(shù)、承載力，有效提高水利水電工程設(shè)計的可行性。在勘察砂土等液化地基時，為減少液化，應(yīng)采用換土、砂樁擠壓等，通過原位測試判斷砂土液化，掌握土層層位與厚度，合理選擇地基處理技術(shù)。

3.3 地基設(shè)計的要求

在水利水電工程設(shè)計中，地基設(shè)計的可行性不僅關(guān)系著工程的順利進行，更關(guān)系著其他分工程設(shè)計的有效性。在地基設(shè)計中，為選擇合理的地基處理技術(shù)，應(yīng)注重擴展基礎(chǔ)計算，通過前期勘查的地基承載力與變形計算，計算基礎(chǔ)底面積，再利用剪切與沖壓等計算并確定變階高度與基礎(chǔ)高度；最后確定底板抗彎能力。有效提高地基設(shè)計科學性，以此選擇更適當?shù)牡鼗幚砑夹g(shù)。

4 總結(jié)

在水利水電工程設(shè)計中，地基類型較多，如：可液化層、淤泥質(zhì)土層、多年凍土等，地基的選擇直接影響了我國水利水電工程建設(shè)質(zhì)量。地基處理技術(shù)，根據(jù)地基類型的不同，合理選擇換填與強夯技術(shù)、水泥粉煤灰碎石樁、預壓技術(shù)、強透水層防滲處理技術(shù)等，提高地基承載力與穩(wěn)定性，保障工程質(zhì)量。另外，在工程設(shè)計中，還應(yīng)加強地質(zhì)勘測，注意特殊地基的勘察和地基設(shè)計要求等，提高水利水電工程設(shè)計的可行性。地基處理技術(shù)直接影響水利水電工程質(zhì)量，對提高我國水利水電建設(shè)發(fā)展意義重大。