水利工程不良地基的處理技術措施研究分析

曾浩 河源市水利水電勘測設計院有限公司

對于水利工程項目建設工作而言，不良地基問題較為常見，是天然的地質缺陷，要想優化工程項目的整體質量效果，就要從穩定性、牢固度等方面入手，全面分析地基情況和地質環境落實相應的工序方案。

1.水利工程不良地基的特征

1.1 凍土地基

主要集中在我國高緯度地區和高地勢地區。其中，高緯度地區包括內蒙古自治區和黑龍江省局部地區，高地勢地區主要包括青藏高原一帶，因此，要對這部分區域進行地基處理，就要系統化分析地基的實際特點。正是因為地勢的特殊性，使得這部分區域溫度較低，使得地基瞬時的承載能力較高，但是，若是長時間經受荷載，受到冰水塑性特點的影響，就會出現承載力降低的現象。尤其是在土層自然凍結的狀態下，水分子會向著凍結線方向移動，冰凍層體積會逐漸增大，必然會造成土層的凍脹現象，一旦凍土出現融化的趨勢，就會造成土層顆粒之間的黏聚力驟降，增加含水量，使得地基區域出現嚴重的融陷問題。

1.2 沖填土地基

沖填土地基是水力沖填形成的，地基結構的基本性質與沖填泥沙的來源及淤填時的水力條件相關聯，這就使得沖填土含水量較大，甚至超出液限，呈現出流動的液體狀態。當沖填過程結束，就會在地基表面呈現出龜裂紋理，主要是因為水分自然蒸發使得含水量大大降低，而呈現出流動狀態的水會受到沖填土的影響，形成較細的顆粒狀態。另外，沖填土地基早期強度較低，壓縮性較高，固結狀態非常模糊，若是要達到固結狀態，需要長時間的靜置。

1.3 飽和松散土地基

一般而言，振動荷載會對土層產生一定程度上的影響，飽和松散土會存在液化問題和震陷形變等問題，最嚴重的就是承載力的驟降。究其原因，主要是因為飽和松散土本身的涂層顆粒排列并不緊密，這使得一旦外界出現動力影響因素，就會造成顆粒部位的錯位，土層也會逐漸趨于新的平衡，使得土層瞬時間的超靜孔隙水壓力較大，應力參數則會出現驟升驟降的現象，要想保證其應用水平，就要對土層的密實度予以控制，避免荷載影響下的液化問題。

2.水利工程不良地基處理技術措施

地基基礎不穩定、強透水層水力參數超標等問題都是影響水利工程項目地基應用效果的關鍵，因此，要在水利工程開始前對不良地基予以集中處理，優化工序質量的基礎上，確保不良地基整治處理工序的合理性，減少安全隱患問題，為水利工程項目綜合水平的全面進步奠定堅實基礎。

2.1 透水層處理

在水利工程項目中，透水層參數不符合標準就會影響地基的穩定質量，所以，要對強透水層進行防滲處理和整改控制，有效落實相應工作。本文以大壩工程項目為例，施工單位會在開挖清除強透水層環節中落實相應工作，要對剛性壩基砂、礫石等予以處理，因為其本身具有透水性較好的特點，會出現管涌問題，此時，就要對壓力參數予以約束，完善防滲處理效果。

首先，要挖除透水層砂石、礫石等，然后集中換填黏土或混凝土材料，制備截水墻，有效避免透水性超標對工程項目質量產生的影響，并且匹配沖抓鉆等設備，有效加寬孔的直徑，確保混凝土和黏土填充效果符合預期，進行防滲墻的二次加固處理。

其次，要利用高壓噴射灌漿處理技術（圖1），保證防滲工序的規范性，維持整體施工效果。在壩前施工操作工序中，要利用粘土或者是混凝土完成鋪設，并且在帷幕后進行有效排水降壓處理，確保反濾層等具體結構都能發揮實際作用，提升水利工程項目透水層處理水平。

圖1 高壓噴射灌漿處理技術

2.2 可液化土層處理

可液化土層也是不良地基中較為常見的情況，主要是因為物理學靜力方面的作用，使得無粘性土層的孔隙水壓力參數會出現驟升現象，正是因為壓力的增大，使得抗剪強度降低，可液化土層就會伴有嚴重的地基沉陷問題，甚至出現滑移現象，嚴重威脅水工建筑項目的工程質量和安全性。所以，要對其進行集中處理。

一方面，要結合控制要求和施工現場的環境情況，適當挖除可液化土層，并且替換為其他強度較好或者是防滲性較高的土質。

另一方面，要利用振動擠密處理機制或者是分層振動壓實機制，有效對土層進行加固處理。值得一提的是，要在周圍建筑混凝土的圍墻結構，避免其向周圍無規則擴散，或者是橫穿可液化土層配置灰土樁等結構。

總而言之，在液化土層處理的過程中，要依據實際情況有效降低液化問題產生的幅度和頻率，從而提升土層的應用質量，減少不良地基對工程項目造成的影響。

2.3 軟弱地基處理

在水工項目中，軟弱地基是最常見的地基情況，要想從根本上提高水利工程項目的質量，就要選取適當的控制方法，在不破壞施工要求和規劃設計內容的基礎上落實相應的整改機制。

第一，對高傾角軟弱帶予以集中整改處理。最關鍵的就是要削減填充混凝土量，將其改造為邊坡（1:1）配合模式。其中，深度是原有軟弱帶的1倍到1.5倍，確保混凝土塞能發揮其實際作用。并且，由于軟弱帶比較松散，為了維持荷載效果，要在上部荷載位置填充混凝土或者是粘土，從而有效搭建合理的阻水蓋板結構。另外，若是軟弱帶和工程項目通流上游位置相連接，此時就要回填混凝土，確保防滲效果滿足預期，并且防滲齒墻要及時安裝，能最大程度上提高混凝土防滲效果，維持破碎巖體自身的穩定性，也能更好地解決壩基裂縫問題，維持整個工程項目地基處理工序的規范性。

2.4 淤泥地基處理

所謂淤泥地基，指的就是內部腐泥、淤泥質土等含量較高，就會增加地基的含水量，使得地基的承載力參數以及抗剪性較差，增加其軟塑性和流動性，制約工程項目的穩定。為了避免其出現嚴重的變形問題對工程安全造成影響，要對其進行集中處理和控制，盡量維持較好的強度處理效果。

第一，要結合工程項目的實際設計要求和情況，挖除淤泥質軟土，有效更新砂層，或者是利用砂墊層完成相應的排水處理工序，維持地基結構的穩定性和固定效果，避免其出現嚴重的塌陷問題。

第二，要利用砂石排有效擠掉淤泥，維持地基結構的穩定性和合理性，確保施工加固控制效果滿足預期，最大程度上提高水利工程不良地基控制效果。

第三，要對荷載速率予以集中管理，利用緩慢排水固結的方式維持水利工程地基應用效果，最大程度上提高加固水平。

第四，要結合工程項目的實際情況，有效增加建筑物基礎樁基結構，維持穩定性和規范性。最關鍵的是，要預留一定的沉陷量，以保證能避免沉陷問題對整個水利工程項目質量造成的影響。

第五，要利用板樁墻圍封的方式進行管理，有效增加側向填砂石的摩擦效果。

第六，依據工程項目的實際情況和工程規范，借助鎮壓層維持平臺的穩定性。

2.5 深覆蓋層地基處理

若是水利工程項目地基結構周圍的砂石層、泥石堆積層較厚，也會對工程項目的穩定性和固定效果產生影響，然而全部挖除換填會增加工作量和項目投入成本，此時，就要對其進行針對性處理，避免軟弱夾層造成的不良影響。

第一，要利用振動碾夯實處理的方式，亦或是采取強夯法進行錘擊處理，就能提升土體表層的密實度，避免出現滲漏等問題。

第二，要結合地基的實際情況和工程項目的具體要求，落實合理的地基帷幕灌漿技術方案，保證固結灌漿處理的規范性，并且可以結合實際狀態增設混凝土截水墻或者是防水墻，有效避免滲漏問題產生的安全隱患。

3.結束語

總而言之，在水利工程項目施工過程中難免會遭遇不良地基，此時要結合地基的實際情況和工程項目地質狀態落實更加匹配的處理方案，減少不良地基產生的負面影響，采取換填、加固等方式打造更加合理的水利工程施工體系，最大程度上提高水利工程項目的安全水平。