水利水电工程设计中地基处理技术简述

　　目前，我国各行各业都处于高速发展之中，作为我国基础项目的一部分，水利水电工程也获得了新的发展，但是在具体的水利水电工程设计过程中却存在着诸多的问题需要我们注意，一旦在具体的设计及施工中出现问题的话，那么必将会影响到整个水利水电工程的质量，最终不利于水利水电工程后期的使用。对于水利工程建设，地基处理是必须走好的第一步，在水利水电工程设计中我们常常会遇到各种各样的不良地基，针对这些地基如何采用恰当的地基处理技术、进行有效的处理使其达到工程设计标准就成了我们需要关注的首要问题，下面我就结合目前水利水电工程设计中常常见到的几种不良地基探讨下地基处理技术的几种具体应用状况。

 

　　一、水利水电工程设计中常见地基类型

 

　　水利水电工程建设过程中因为其所处地区的特殊性，我们常常会遇到各种各样的地基类型，这些地基类型中状况良好的地基很少，绝大多数的地基都需要我们进行必要的处理才能进行后续的建设，就当前我国水利水电工程建设中常见的地基类型来看，其中较难处理的主要由以下几种：

 

　　1、可液化土层

 

　　可液化土层指所处地基土壤在外力的干扰下出现孔隙水压力上升现象，最终导致土层的抗剪强度降低甚至是消失的一种土层，这种土层的出现在很大程度上会导致我们水利水电工程建设的失败，尤其是对于地基上层的建筑产生安全隐患，严重的会导致整体建筑的坍塌，是需要我们采用地基处理技术进行必要改进的一种土层结构。

 

　　2、淤泥质软土

 

　　淤泥质软土也是当前我国水利水电工程施工中常见的一种较难处理的地基类型，其主要是指一些含水量较高的、土壤抗剪强度较低的土层，这种土层一旦遇到较大压力的话就很可能产生土壤的流动，进而导致整个地基的变形，最终影响到地基上层建筑物的安全性，具体的类型有淤泥质土、腐泥和泥碳等，这种淤泥质软土主要存在一些土坝坝基上，稳定性极差。

 

　　3、多年冻土

 

　　多年冻土：顾名思义就是因为长年的低温导致的土层长时间的受冻而形成的一种土质，主要分布在我国的北部地区，比如新疆就是冻土常见区域，多年冻土虽然在一定程度上看来承载力较大，符合我们进行地基处理的要求，但是我们更应该注意到多年冻土的流变性特点，一旦多年冻土在后期使用中出现变化的话就会导致整个冻土地基的崩溃，所以需要我们事先进行处理以确保冻土地基具备长期的承载力。

 

　　4、岩溶

 

　　岩溶虽然我们在当前水利水电工程建设中见到的不多，但是一旦遇到岩溶地质在很大程度上就加大了我们地基处理的难度，我们必须采取相应的置换、防渗堵漏等地基处理技术进行处理以确保地基的稳定性。

 

　　5、深覆盖层地基

 

　　深覆盖层地基是我们在河流流域进行水利水电工程设计中最常见的一种地基，其主要是因为河流的冲击使得各种碎石、砂石或者是泥石等长时间的堆积，进而造成该地域堆积厚度过大，影响了地基的稳定性和防渗性，并且也不容易进行后期的处理，置换或者是填充的难度都较大，需要我们格外关注。

 

　　6、饱和松散砂土

 

　　饱和松散砂土的承载力强度和稳定性都是很差的，一旦受到外力的作用就很可能产生错位或者是变形，严重的影响地基的稳定性和安全性，必须采取必要的地基处理技术进行加固处理。

 

　　二、水利水电工程施工中地基处理注意事项

 

　　针对水利水电工程建设中常见的一些较难处理的地基类型，在地基处理技术设计过程中我们应该注意的事项主要有以下几点：

 

　　1、准备工作一定要到位

 

　　在准备工作中对于工程地质的勘探是最为重要的，我们首先要充分的了解工程所处的具体地质状况才能够选择最佳的地基处理技术进行设计，如果对于当地地质勘探不明的话就会严重的影响设计方案和工程质量及工程建设进度。

 

　　2、合理选择处理方案

 

　　针对工程的地基具体状况选择出最佳的地基处理方案，尤其是在地基处理机械、材料和成本等方面进行合理的控制，综合各个方面的状况选择出最佳的设计方案，确保地基处理的效果和质量达到规范设计标准。

 

　　3、注重后期的检测

 

　　在具体施工完毕后还需要根据我们的设计要求，对地基处理部位进行评估和检测，确保施工的质量。

 

　　三、水利水电工程设计中地基处理技术

 

　　在水利水电工程地基处理设计中，常用到的地基处理技术主要由以下几种：预压技术、强透水层防渗处理技术、可液化土层处理技术、深覆盖层处理技术、置换技术、灌浆技术和振动水冲技术。

 

　　1、强透水层防渗处理技术

 

　　强透水层防渗处理技术主要就是在强透水层清除完成后，采用混凝土或者是粘土回填，然后利用混凝土和水泥在地基四周构建建筑防渗墙和建筑截水墙等设施来达到防渗目的。

 

　　工程案例：新疆英吉沙县青年水库是一座以灌溉为主的平原丘陵区水库，除险加固后设计库容145.23万m3，由坝体、放水涵洞和放水闸等建筑物组成。水库桩号0-400～0-300段坝基存在粉细砂层透水层，形成坝基渗漏通道。本次设计将粉砂层透水层挖断截渗，将上游坝坡土工膜防渗斜墙延伸至粉砂层以下1.0m，伸入相对不透水层1.0m，与坝体防渗土工膜紧密结合，形成完整闭合防渗体，开挖槽底宽0.5m，边坡1：1，开挖面采用原状土回填夯实。坝基经过防渗处理后，现状坝体运行良好，坝后未有渗水现象。

 

　　2、置换技术

 

　　（2）换填技术，即通过清理劣质土质，然后填充优质稳定土壤来增强承载力。工程案例：新疆呼图壁县红山下水库为一座拦河式水库，由大坝、放水涵洞，导流冲沙涵洞、溢洪道

 

　　等建筑物组成。导流冲沙涵洞布置在坝体桩号0+000处，全长184m，由进口段、有压洞身段、闸井段、无压洞身段、陡坡段、消力池段组成，洞身为一孔城门洞型，净宽2.5m，高2.8m。最大泄流量70m3/s。根据地质勘探，导流冲砂涵洞地层岩性为第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）卵石混合土层，承载力特征值fak>250kpa，地基承载力比较差，设计时考虑将导流冲砂涵洞下卵石混合土层换填成2～6m厚C15素砼，承载力特征值fak<300kpa，换填后满足涵洞承载力设计要求。

 

　　（3）挤（夯）置换技术。

 

　　3、预压技术

 

　　预压技术是我们在水利水电工程地基处理过程中最常用到的一种地基处理技术，具体来说，预压技术主要包括三种：（1）真空预压技术，这种处理技术主要就是通过在需要我们进行处理的地基表面铺设塑料薄膜的方法来隔绝处理地基和外界的联系，然后采用真空泵针对隔绝起来的处理地基进行操作以抽取出地基内的空气和水分，进而可以达到提高处理地基的稳定性和承载力的目的，一般说来，在处理过程中，为了更好地达到处理效果，我们还可以采取添加塑料排水板的方法来更快的实现效果，如果是针对面积较大的地基进行处理的话我们可以采取分区的方法逐一进行处理；（2）堆载预压技术，这种预压技术主要是在需要处理的地基之上堆积一定量的预压物，使得地基能够在预压物的作用下提高自身的承载力和稳定性，在预压物量的计算时我们应该尽可能的使得其重量稍大一些，进而使得我们的预压效果更好一些，在堆积的过程中尤其是要注意如果是碰到超软土基时，需要我们采用一些轻型的机械进行处理，避免大型机械的使用造成软土地基的破坏甚至是导致安全事故的发生；（3）降水技术，这里的降水主要是降的地下水，地下水位的降低就能够在一定程度上对地基的预压产生较大的效果，并且这种方法还可以和其他一些处理技术结合在一起使用。

 

　　4、可液化土层处理技术

 

　　可液化土层处理技术就是首先清除可液化土层，然后在回填的一些承载力强的材料上设置反滤层，通过添加一定的砂桩之后就可以进行压实操作，主要的压实方法就是我们最常见的分层振动技术。

 

　　5、深覆盖层处理技术

 

　　深覆盖层处理技术主要的处理方法有以下几种：（1）灌浆施工；（2）高压喷射构建防渗墙；（3）构建混凝土截水墙；（4）强夯法；（5）摩擦桩和沉重桩。

 

　　6、灌浆技术

 

　　灌浆技术即采用灌浆机将一些浆类化学材料注入到地基内，使其更为稳定。

 

　　7、振动水冲技术

 

　　振动水冲技术主要就是利用振冲器来夯实地基土壤，以增强其稳定性的方法。

 

　　四、结束语

 

　　综上所述，当前随着我国水利水电工程项目的增多，我们更应该注重水利水电工程建设的质量，尤其是做为水利水电工程基础的地基处理更需要我们格外关注。在地基处理设计中针对我们遇到的不同地基类型，要以工艺简单、投资少、工期短为设计原则，选择出最佳的地基处理方案，在地基处理技术的应用过程中还应该注意一些施工的细节和主要问题，最终为确保水利水电工程的建设质量打下坚实的基础。

 

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　　[4]吴天意.水利水电工程地基施工技术[J].黑龙江水利科技，2012，11：115-116.

 

　　[5]李娟.《新疆英吉沙县青年水库除险加固工程技施设计报告》

 

　　[6]李娟.《新疆呼图壁县红山下水库项目建议书》