淺析水利水電工程建筑中不良地基的處理方法

黃甫重

摘要：水利水電基礎工程施工中不良地基的處理技術在最近十來年的發展過程中越來越重要，由于水利水電基礎工程設計過程和內部結構以及能耗方式都不盡相同，所以需要加以細分成不同類別，然后按照各自既定的標準和類別來進行技術處理。水利水電基礎工程施工中技術難度更大，環節也更加復雜，對于技術的要求較高，想要保障工程的整體質量，在不良地基的處理技術方面就應當多下功夫。

關鍵詞：水利水電;工程建筑;不良地基;處理方法

中圖分類號：TV223 文獻標識碼：A

引言

在水利工程施工過程中，經常會遇到軟土地基結構，若無法進行有效處理，也將影響后續施工活動的順利進行。通過采用合理技術進行處理，不僅可以提高基礎結構承載能力，而且對于降低水利工程后續維護成本支出有著積極作用。

一、不良地基土概述

所謂不良地基土就是指不符合建筑工程項目施工承載力要求的土壤。其與正常地基土相比具有壓縮性強、滲透性差、有機物含量高等特點。進一步分析不良地基土的性質可以發現，其土壤中的水分含量較多、空隙較大，在承受一定壓力后會出現地基降沉現象，如果不加處理會引起建筑結構的變形。同時，不良地基土固結能力較差，其通常需要花費更長的時間來完成固結，因此常常會影響工程建設工作的開展。此外，較高的有機物含量會使地基土逐漸變成泥炭土，這種土質將嚴重影響到建筑施工，危害建筑工程的結構與穩定性。可以說，不良地基土對建筑工程的危害極大，必須在施工建設前對其進行必要的加固處理。

不良地基土只是對所有不符合建筑工程施工要求的土壤的一個統稱。而根據其具體特性，不良地基土又可進一步分為軟黏土、雜填土、松散砂土以及泥炭土等。

軟黏土是不良地基土中十分常見的一種，多集中于我國長江以南地區。該土質耐受力與抗打擊能力極差，承重十分有限，只要其承重稍有增加就會出現變形情況，因此穩定性極差。此外，軟黏土還具有較差的滲透性，十分容易發生流動，極不利于建筑施工。基于軟黏土諸多缺點，建筑施工過程中如果遇到軟黏土一般都是直接采取換填其他土質的方法進行處理，簡單直接且更易于操作。

雜填土并非自然界自然形成的土壤，而是由生活垃圾長時間堆積所形成的。隨著時間推移，雜填土在日常生活中也越來越常見。與其他地基土相比，雜填土的成分、結構都更為復雜，在建筑施工中也常因其復雜的成分而給地基處理帶來困難。此外，該類土質還對生態環境具有較大影響，容易對工程項目周邊環境帶來污染，因此在實際施工中應根據其具體情況采取不同的處理方法。

二、水利水電工程建筑中不良地基的處理方法

（一）強透水層處理

以壩體為例，土壩壩基的砂、礫石和砂礫層由于其強的透水性，不僅增加了揚壓力，強透水層是指在地基中含有大量的礫石、卵石或者是剛性壩基砂等，這樣地基的透水性會比較強，因此，會導致在開挖過程中出現強透水層的滲透系數升高現象，進而出現管涌的現象，對建筑物的穩定性將產生很大的影響。對于出現強透水層的一般防滲處理主要措施如下：采用帷幕施工，降低水壓，然后在壩前鋪設混凝土或粘土延長滲水通道，帷幕灌漿可以降低壩前混凝土的滲透性，然后采用高壓噴射灌漿進行同一次灌漿，從而形成防滲墻。同時，全體施工人員要重視促進從根本上水利水電工程施工不良地基的基本處理方法的重要性，施工人員的責任心由此產生。

（二）可液化土層處理

可液化土層在粘性較小或無粘性的土層中儲存一定量的孔隙水，當土層承受一定壓力時，孔隙水壓力隨外力的增大而增大。最后與非粘性土層合并液化，在這種情況下土層的抗剪強度會消失，地基的沉降和滑動對建筑物的穩定性有很大的影響。由于土層液化引起的地基沉降和滑動失穩，使得土體的抗剪強度瞬間消失，孔隙水壓力升高，危及上部建筑物的安全。常用的處理方法有：開挖清除液化土層，周圍用混凝土圍擋;為了進一步加固地基，可穿越可液化土層，修建砂井或砂樁，砂井或砂樁的總長度相對于模擬的起始位置減少超過37%，占地面積減小了14.6%。

（三）預壓處理法

在水利工程施工中軟土地基處理時，預壓處理法也屬于常見的處理技術，在實際應用中，該處理技術的主要應用原理在于，借助重物自身壓力對軟土地基表層進行靜載荷的施加，在靜載荷作用下，軟土地基之間的縫隙也會不斷被壓實，這也在很大程度上提高了地層結構的綜合性能。目前在水利工程施工過程中，經常使用到的預壓處理法包括堆載預壓法和真空預壓法兩種類型，以前者為例，其作用原理是利用現場的一些材料，如水泥材料、砂石材料、石板材料等，將其平整的堆放在軟土地基結構表面，靜待一段時間后，結構表面會在重物自重下開始沉降，同時會將土層中的水分和空氣擠壓出來，以此起到提升軟土地基綜合強度的作用。

（四）材料換填法

（1）做好軟土地基基礎參數的調研工作，根據調研結果來進行換填材料的篩選工作，結合以往的應用經驗，經常使用到的換填料有素土、砂石、灰土等，為后續換填工作的進行奠定基礎。（2）控制好單次填料的厚度，通常情況下，厚度應控制在10～20cm，同時借助機械設備對其進行壓實，及時校驗土層壓實合規性，確定滿足要求后再進行下一層材料的換填，直到達到預期標高，提升換填后土層的基礎質量。

（五）排水固結施工技術

排水固結施工技術在水利工程軟土施工中可以有效地提升整體的穩定性，避免大幅度沉降的問題。排水系統以及加壓系統是進行排水固結施工的重要內容。在排水系統中通過軟土地基透水性不足的特征，做好處理，實現集中排水。在進行排水固結施工中，不同的加壓方式具有一定的差異有效。因此，在進行加壓處理中要根據實際狀況合理的選擇法=超載預壓、真空預壓以及聯合預壓、降水預壓處理。如果通過真空方式進行預壓處理，則要在軟土地基的表層上進行砂墊層的鋪設處理，利用垂直排水管道進行砂墊層的埋設。通過封閉薄膜進行處理，與大氣進行隔離。將薄膜的四周通過土進行壓實，利用真空裝置進行抽氣，使其可以形成一個真空的環境，達到強度地基成再度的目的。

（六）淤泥質軟土的處理

淤泥質軟土主要指淤泥和淤泥質土，這類土層抗壓縮性較高、天然含水較大，具有含水量高、空隙大、不易滲透等特性，因而抗剪強度低，承載力低，極易變形，在外壓作用下，容易產生膨脹、壓縮、變形等問題，影響水利水電基礎工程施工的穩定性的淤泥質軟土常規處理方法有：要注意掌握淤泥質軟土的處理的關鍵所在，密實固化淤泥質軟土以提高其抗剪強度，減小其變形，提高淤泥質軟土抗剪強度的軟土，分析其中的細節，對整個淤泥質軟土的處理進行全方位的監督與管理，對施工期間涉及到的各項數據進行記錄，通過科學合理的管理工具進行整理、分析，及時發現問題，并提出改進辦法。

三、結束語

總之，隨著人們對管理和技術進步的日益重視，水利水電工程對社會產生了巨大的影響，水利水電基礎工程施工前，要先對地基進行認真的勘察，對不良地基的影響要進行事先的判斷。在具體的施工過程中，對水利水電基礎工程施工中不良地基進行有效處理，可以保證工程的順利進行。

參考文獻：

[1]曹昕歌.水利水電基礎工程施工中不良地基的處理新技術[J].科技創新與應用，2014.

[2]田獻文，孟磊，施觀宇.淺談水利水電基礎工程施工中有關不良地基處理的新技術[J].中國水運（下半月），2012.