水利水電工程設計中地基處理技術簡述

高健 馮佳佳

【摘要】地基處理技術對整個水利水電工程地基建設質量都有著直接的影響，地基處理技術的高效應用能夠有效提高水利水電地基工程安全性和質量。對此，作者根據自己的水利水電工程建設經驗，對水利水電工程設計中地基處理技術進行了詳細分析。

【關鍵詞】水利水電工程；地基處理技術；注意事項

地基處理技術對水利水電工程設計科學性及施工安全性來說都是非常重要的，所以進行水利水電工程設計及施工前都必須對地基處理技術及其應用注意事項進行全面了解，以保證工程設計的科學性及工程施工安全性，從而提高水利水電工程質量。

1、常見的地基類型與處理技術

1.1可液化土層地基及處理技術

可液化土層地基是指在處于飽和狀態可液化土層上的地基，實質上是沙土和粉土在外力干的擾下導致孔隙水壓上升導致土層抗剪強度降低、消失土層，如果不及時使用有效的地基處理技術進行處理則會導致施工建設失敗、安全隱患增加，嚴重時還會導致整體建筑坍塌。

處理技術：①強夯法：根據不同的土質條件和夯擊能，可處理4～10m深度范圍，處理的寬度范圍應大于建筑物基礎的范圍，每邊超出基礎外緣寬度宜為基底下設計處理深度的1/2～2/3，且不宜小于3m；②樁基或深基礎：采用樁基礎時，樁端伸入液化濃度以下穩定土層中的長度，應按計算確定，且對碎石土、礫、粗、中砂、堅硬粘性土和密實粉土不應少于0.5m，對其它非巖石土不宜少于1.5m；③換填法：用非液化土替換全部液化土層。液化地基土的處理范圍，在基礎外緣以外的處理寬度，應超過基礎底面下處理深度的1/2且不小于基礎寬度的1/5[1]。

1.2淤泥質軟土地基及處理技術

淤泥質軟土包括淤泥和淤泥質土，既特殊又分布范圍廣，是一種巖石，在緩慢流水的影響下會逐漸沉積，也能夠與其他物質發生物理返傭、化學反應和生物作用，難以形成固結軟弱細粒。經很多勘查人員勘查后了解到這種軟土含水量高、抗剪強度低，在較大壓力下會出現土壤流動，導致地基變形發生，影響地基上層建筑物的安全性及質量。

處理技術：①樁基法：采用灌注樁，打灌注樁至硬土層，作承載臺，灌注樁有沉管灌注樁、沖鉆孔灌注樁和人工挖空灌注樁；②換土：適用于淤泥、淤泥質土、素填土、雜填土及暗塘等，換填材料包括級配良好的砂石、灰土、素土和石屑等，其作用在于促進持力層承載力的提高，并對土的壓縮性進行改善，降低地基變形發生率；③灌漿法：利用氣壓、液壓將固化性漿液注入地基建縫隙的過程，液漿可選擇水泥漿、水泥砂將、粘土水泥、聚氨酯類漿等，其作用在于加固淤泥軟土地基。

1.3巖溶地基及處理技術

巖溶實質上就是一種可溶性巖石，其形狀多種多樣，常見的巖溶不僅包括洞穴和石芽，還包括石溝、石林、溶洞、地下河和峭壁，其地質處理難度非常高，所以水利水電工程施工盡可能避免這種地質，如果避免不了這種地質處理時，則需要選取最有效且具有高針對性的地基處理技術進行處理，并制定相應置換、防滲堵漏等處理方案。

處理技術：①挖填法：適用于淺層溶洞、溶槽、溶溝等，即先將軟弱充填物挖除，然后回填碎石和灰土等，其作用在于增強地基強度；②灌填法：適用于基礎下的較深溶洞埋深時，即通過鉆孔向洞內灌注砂礫、水泥砂漿、混凝土等； ③樁基法：適用于地基上修建重要建筑物，此外還包括跨蓋法和排導法。

1.4深覆蓋層地基及處理技術

深覆蓋層一般都處于河流流域，其形成原因在于河流沖擊使各種碎石、砂石和泥石等堆積，造成堆積厚度增大，最終形成深覆蓋層，直接影響了該區域地基工程施工的安全性、穩定性和防滲性，其后處理難度、置換難度和填充難度均比較大。

處理技術：①強夯法或振動碾夯實或壓實土體表層；②對地基進行固結灌漿和帷幕灌漿；③設置混凝土截水墻或用高壓噴射灌漿構筑防滲墻；④壩前鋪蓋防滲；⑤采用沉重樁或摩擦樁；⑥擴大基礎。

1.5飽和松散砂土地基及處理技術

飽和松散砂土與其他土層地基相比，其承載力和穩定性均較低，在外力的作用下發生錯位和變形，從而降低整地基的穩定及安全性，所以在進行該類地基處理時，需要進行加固處理，加固方法包括注漿加固法和隔離樁法。

處理技術：包括孔內深層強夯法、換填墊層法、強夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、預壓法、石灰樁法、柱錘沖擴樁法、單液硅化法和堿液法等。

2、水利水電工程設計及施工中地基處理應注意的事項

2.1做好施工前的準備工作

第一，要將施工前的準備工作執行細致且到位，并始終貫穿整個工程；第二，要全方位的去做好各項環節準備工作，如征地環節、水電布置環節、通信設施布置環節；第三，必須根據地基施工要求及相關質量標準購買工程施工設備、施工技術及施工材料；第四，要根據實際選擇相關建設監理單位，以保證水利水電工程地基施工得到實時和動態監督及管理，以保證地基施工質量及進度，最終提高水利水電工程質量。

2.2做好工程地質勘探工作

第一，相關勘查人員要在地基施工前全面勘查施工場地的地質，然后結合以往勘查得來的遙感照片、報告和數據資料等，分析勘查結果；第二，還需要對巖石進行測試，并進行見土試驗、現場原型觀測和巖體學試驗等；第三，根據勘查結果，選出最為合理有效的地基處理技術進行水利水電工程設計[3]。

2.3選擇最為合理的地基處理方案

地基處理方法不僅包括換填墊層法和強夯法，還包括砂石樁法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法等。所以要根據工程地基實際，結合處理機械成本、材料預算及建筑成本等，選出效能高、質量標準及成本低的設計方案。

此外，還需要做好后期技術維護工作，如施工人員要定期對施工中的施工設備進行定期維護，并檢查和解決地基存在的問題，最后還要對后期的水利水電技術進行維護。

結語：

眾所周知，水利水電工程需要高質量的地基工程施工才能保證其質量及效率，所以在進行水利水電工程設計及施工時，一定要合理選擇和應用地基處理技術，以保證地基工程施工安全性和質量。

參考文獻：

[1]孔佑潔. 水利水電工程設計中地基處理技術簡述[J]. 黑龍江科技信息，2017，（03）：216.

[2]劉曉敏. 水利樞紐大壩基礎處理設計分析[J]. 科技創新與應用，2016，（10）：198.

[3]王東會，馬孝春，付宇. 地基處理優化技術的發展與應用[J]. 探礦工程（巖土鉆掘工程），2014，41（06）：66-71.