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水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究杨世宝

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：杨世宝

[导读] 摘要：自从国民经济开始蓬勃发展以来,我国一直致力于兴修水利水电工程,随着国民经济建设发展需求的不断增长,未来水利水电工程的建设技术仍然会持续进步,今后的工程建设过程中会遇到多种多样的地质状况。

        （新疆银通建设监理有限公司新疆 833200）
        摘要：自从国民经济开始蓬勃发展以来,我国一直致力于兴修水利水电工程,随着国民经济建设发展需求的不断增长,未来水利水电工程的建设技术仍然会持续进步,今后的工程建设过程中会遇到多种多样的地质状况。如何全面分析水利水电工程施工区域的地质信息,处理好不良地基基础的对工程的影响,是目前也是未来一段时间内水利水电工程的建设领域亟需思考的问题。
        关键词：水利水电；工程建设；不良地基；基础处理
        1水利水电工程建设中不良地基的危害
        为了确保水利水电工程的顺利实施,就必须要确保地基的承载力符合相关标准的要求。地基的承载力指的是在地基的基础上所能承受的一定压力,这个压力必须要保证不能破坏地基的结构。不良地基由于自身的特殊性其承载力会在一定程度上下降,造成的后果是地基难以承受来自于上部建筑的压力,这部分压力对地基造成了很大的损害,破坏了地基的平衡,严重时也可以导致地基的破坏坍塌。面对这样的情况就必须要及时进行处理,如果继续施工就可能导致楼房坍塌的后果。因此,必须要对地基的承载力进行测试,确保地基的承载力符合相关标准要求后再进行施工。
        2不良地基的产生原因
        随着水利工程数量的不断增多，越来越多的水利工程建设在工作的过程中会遇到很多麻烦，究其根本可以将这些问题归为以下几个方面：首先工作人员在施工时发现地基的抗滑系数比预期值小时，在施工中地基的建设质量会受到影响，因底部的混凝土和岩石之间的关系受到影响，对应的滑动系数也就相应减少，在不断的发展过程中地质活动使得岩层之间的抗压系数减少，整体的滑动系数也就会减少。其次施工的地基体积过大，将会在局部出现沉降量大小不一的情况，如工作人员没有及时发现并且做出调整，局部沉降的特征也就会变得更加明显以至于后期人为没法进行控制。最后很多地基的内部没有绷砂层，在地质发生震动的情况下建筑物的稳固性能也就不高从而最终被破坏。
        当然造成不良地基成因的原因还有很多，例如地基的渗水性能，下层土质的构成或者地下水库的压力大小等。
        3不同不良地基的处理办法
        3.1高倾角软弱带处理
        这种类型的地基，往往属于软弱夹层地基。这种类型的地基含水量大，孔隙大，透水性较低，所以很容易出现软塑或流塑的情况，在受到压力的时候，很容易出现剪切破坏，承载力很弱。
        所以如果这种地基的排水工作没做好，再加上受到较大的荷载压力，势必会影响到地基基础的强度。针对这种地基的处理方法，往往有多种方式，应该做好具体的分析和处理。可以采用排水固结法、换土法、灌浆法、土工合成材料加筋加固法、振动水冲法、硅化加固法、旋喷法、桩基法、加筋法等。具体操作如下。
        （1）首先将软弱带挖出，并然后对其进行混凝土回填，结合实际的软弱带的情况制作混凝土塞。如果发现软弱带松动时，宽度较大，可以将混凝土梁或混凝土拱的方式进行修补。另外针对土坝坝基软弱带，为了达到阻止渗流淘刷坝身填土，应该对部分软弱带进行清除，然后进行混凝土或粘土回填，以此构建阻水盖板，达到实际的效果。
        （2）针对高倾斜角软弱带位于坝肩的情况，可以借助混凝土传力墙、传力框架和进行预应力锚固的方式进行处理，结合重力坝破碎岩体坝肩的处理，如果遇到破碎岩体自身稳定的问题时，应该在破碎岩体中，设置相应混凝土防渗墙，以此提高强度。
        3.2淤泥土、膨胀土的处理方法
        1）淤泥土土质由于其本身的性质,如极强的流动性和触变性,使其形状容易发生改变。当地基受到压力时,形状会发生一定程度的变化,无法承载重量大的建筑。

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出现这类问题之后,可以采用将淤泥土换成砾层的方法,该方法的原理在于砾层抗压性能强。这种方法的缺点是成本较高、施工周期较长。此外,强行换土也是一种方法,具体做法是将基底处填满片石,利用片石将淤泥土挤压出去,这种办法提高了地基的抗压程度,并且相对于置换砾层更加便捷、成本低。需要注意的是,该方法适应用于比较软的地基上。
        2）膨胀土由于本身的特性而具有遇水膨胀、缺水开裂的特点,这样可能会对工程的质量产生严重影响。为了尽可能地解决问题,可以采用以下几种方法:（1）现场勘探、计算换土厚度,开挖清除膨胀土,使用非膨胀性材料或者灰土来换土。该换土方法从根本上改变了土基的工程性能,工期短,且能使地基获得更大的承载力。（2）桩基方法。当膨胀土层的厚度比较大时,可以采用桩基来处理。桩基支承在非膨胀土层上,由桩基将载荷传导到非膨胀土层上。（3）改良土质性能的方法。研究膨胀土的成分和性质,向其中添加一些非膨胀性材料或者添加化学制剂,以减少或去除膨胀土的膨胀特性,比如加入水泥、石灰等非膨胀材料,可以降低膨胀土的膨胀性。因此,可采用隔水法,采取综合措施切断膨胀土基底与外界的渗水条件,保证基底的含水量,进而保证地基的稳定性。（4）预湿膨胀。施工前,使土加水变湿而膨胀,并在土中维持高含水率,则土将基本保持体积不变,不会破坏结构。以上多种处理措施有时可以单独使用,有时可以根据需要组合使用。
        3.3喀斯特地形处理办法
        在水利工程建设中喀斯特地貌主要可以分为两种不同的情况，首先第一种情况，建筑物多分布在喀斯特地貌中，溶隙可以得到较好的发育，形成交叉熔岩的网络形态，并且在断层的交汇地带，部分岩层厚度较大，在水流溶蚀的作用之下逐渐可以形成泥包石，洞穴内部岩体会随着风化作用发生松动的情况，在洞中也就会出现透水的泥沙，这种不良地基的主要特点在于松动性较强，不均匀分布，比较容易出现管涌的情况从而影响建筑物的稳定性。第二种情况主要分布在少数洞穴中，其不良地基平常的分布形态为填充或半填充，上层建筑物的局部承载力也就大大降低，在一定外力的作用下，非常容易会产生不均匀沉降的情况，以上两种喀斯特地貌应该采用的治理方法也是不同的，第一种地貌所针对的方法主要是以清理置换，降低压力为主，逐渐能够在原有的基础上增加受力面积，而后者更加注重对于局部的防渗堵漏为主，增加物理的力学强度。
        3.4可液化土层的处理
        这种地基层多数是指在无粘性土层和少粘性土层受到静力或振动力的作用，造成孔隙内的水压上升，最终导致抗剪强度瞬间消失的土层。如果出现土层液化势必会对地基的稳定性造成影响，导致整个地基出现沉陷，另外还会造成地基出现沉陷、滑动移动，稳定性大量下降，最终导致建筑工程的稳定性和安全性下降，一般来说，多是采取以下的处理方法。（1）对四周用混凝土采取围墙封闭的方法，以此来阻止土层向四周流动。（2）对其土层进行开挖清除，并将一些强度较高，防渗性能良好的材料进行植入。（3）采取振冲挤密或分层振动压实，来提高强度。（4）穿透过可液化土层设置砂桩、砂井或灰土桩。
        结论
        不良地基易对建筑物造成的基础的沉陷量过大和地质条件差以及建筑物失稳破坏和渗透量和水力坡降超出容许范围等影响，所以应该积极做好基础软弱带的处理、高倾角软弱带处理和强透水层砂、卵、砾石层防渗处理以及可液化土层的处理和淤泥质软土的处理，并做好相应的施工现场管理控制，以此更好的提高水利工程建设质量和稳定性。
        参考文献：
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        [4]许冶佳.水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究[J].科学技术创新，2017（20）:174–175.