水利工程不良地基施工加固技术探讨

水利工程不良地基施工加固技术探讨

徐进   赵敏歌  孙西文

陕西省江河水库工作中心 陕西 西安 710016

摘要：本文首先阐述了水利工程不良地基基础特点及危害性，接着分析了水利工程不良地基施工加固技术，希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：水利工程；不良地基；施工；加固技术

引言：

水利项目属于基础建设中的重要构成，工程项目内部包含的环节内容较多，需利用合理的方式来规范建设过程。部分工程在实际应用中易受不良地基的影响，严重伤害了工程项目的建设效益，要利用对安全事故类型的合理探究，找出处理不良地基的方法，切实改善工程项目建设质量。

1水利工程不良地基基础特点及危害性

不良地基地质条件较差，基础结构中混凝土与岩石、岩石与岩石及其他对抗滑稳定性产生影响的结构面无法满足抗压的相关标准，如在此区域设置建筑物则其极易处于失稳状态，并可产生剪力破坏等不良事件，进而影响水利工程的稳定性及安全性；不良地基含有淤泥质软土、断层破碎带、软弱岩石、湿陷性黄土、膨胀土等，整体承载力偏低，不同位置岩土的强度值差别比较大，地基中含有大量碎裂的杂物，在外力的作用下可产生较大的沉降，进而导致地质不均匀沉陷或沉陷量过大，如未能有效处理可导致岩土层变形或破坏。第三，不良地基基础中含有孔隙率较大的卵砾石、松散砾石、强裂隙透水层、喀斯特渗漏带、强透水带、构造破碎带等，此类结构基础渗漏率过大，水利破降超出最大容许值，导致水利工程漏失量过大，扬压力超出限度值，软弱透水层产生渗透变形，且变形面积逐步加大，进而影响基础结构的稳定性。第四，不良地基基础内部含有无粘性的土粉细砂层，在地震、机械振动等外力作用下极易产生液化，进而导致水利工程稳定性降低或损坏。

2水利工程不良地基施工加固技术分析

2.1在地基透水层应用防渗处理技术

水利工程需要建设刚性坝，其中的碎石、砾石和鹅卵石都属于地基中的强透水层，具有孔隙度大、透水性良好的特点，在处理其强透水层期间需要采取开挖和移除措施，但会产生用水损失，出现管涌现象，给建筑体带来不稳定因素。通常情况下，应做好防渗处理施工工作，可以移除强透水层中的砂石、鹅卵石、砾石，并使用粘土或混凝土当作填充物，填充后建构截水墙。同时，借助高压喷射的灌浆方式建造防渗墙，使用的喷射管通常为风管、水泥管以及风管等，应在管内部增设喷水管，喷射出的水泥与土体混合均匀，使产生的水泥浆内部达到凝固，通过定点、旋转和摇摆等喷射方式加强防渗效果。使用粘土或少量水泥采取灌注措施：第一，采取阀式灌浆措施，建立防渗帷幕。第二，使用小型挖掘机，采用薄型抓斗的方式建构需要保护的土壁，确保防渗墙达到40m，此项技术经常被应用于砂土含量高的施工区域。第三，使用锯槽法，借助锯槽切割施工区域的土体，并喷射泥浆构建泥浆护壁，土槽的浇筑厚度控制在20～30cm范围内，经常使用的技术形式为液压传动和机械传动两种，使该地基区域的透水层达到理想的防渗处理效果。第四，使用多钻头的深层搅拌桩基构建水泥土桩，确保喷射和搅拌同时进行使墙体的厚度达到22m，从而提高地基的抗压效果，降低渗水系数。

2.2可液化土层的防渗施工技术

水利工程进行地基建设期间，应考虑可液化土层有效的防渗处理技术，土层包括无黏性的土层或少黏性的土层，在静力或振动的影响下，会提高土层的孔隙压力，无黏性或低黏性的土层会使自身的剪切强度消失，导致土层易液化，还会降低稳定性和抗剪强度，增加该施工段的风险，使地基出现滑移失稳、地基沉陷等危害，威胁土层上层建筑体的安全。为了确保施工的安全性，应采用科学合理的地基处理技术，处理可液化土层可以采取的防渗施工工艺主要体现以下方面：第一，挖开和移除可液化的土层，选用优质、防渗性能好、强度高的材料当作填充材料；第二，可液化土层采用振动压实的施工技术，针对混凝土墙体可使用液化的土层进行密封处理，避免可液化土层出现流动现象，同时可穿过土层安装砂桩或石灰桩，以此提高区域地基的稳定性，避免地基产生下沉或滑动。针对浅层次的液化土层，可采用换填垫层法处理地基防渗问题，垫层的选料通常为砂石、壤土、灰土、水泥土以及碎石土等，在碾压试验填筑期间不得出现粗料机制架空问题，壤土的粒径不得超过50mm，灰土宜选用消灰石，在施工现场做好水泥土的试验检测，合格后方才可进行填充。夯实地基时，可采用强夯置换法处理该地基液化土层，地层复杂的区域要想消除液化地基，可设计压重层和排水桩，防止可液化土层出现地基不稳定的现象。

2.3淤泥软土层采取的地基施工技术

淤泥软土的地基主要包括腐泥、粉质土、泥炭以及其他天然含水量高的土层，在流水情况下易产生沉积现象，经常出现没有固结的柔软细粒，具有承载力不高、抗剪力低、压缩性大等特点，还会呈现软塑和流塑问题，侧面容易膨胀，导致高压变形，给上层建筑体带来不稳定因素，此种淤泥软土经常出现在土坝坝基部位，处理该地基区域可以采取以下施工技术：第一，使用挖掘工具清除淤泥软土，置换成砂层或砂垫层，设计矿井进行排水，并抛石挤淤，安放桩基，把控加荷速率，缓慢地使排水达到固结的效果。第二，采用桩基施工技术，预留合适的沉陷部分，借助板桩墙封闭粉土软层，并在底部侧面填充砂石和砾石，以此达到阻滑功效。第三，使用弹压层技术，例如，借助反压护堤平台，使淤泥软土地基更加稳定。

2.4深覆盖土层的地基处理施工技术

深覆盖土层的厚度较大，包括河流冲击形成的碎石层、砂层、坡残积层、卵层等，实际施工时，难以全部挖掘干净，具有高孔隙率、强渗透、疏松性高、易压缩变形等特点，其中，还夹杂着弱夹层，难以使地基达到良好的稳定性和抗滑效果。针对深覆盖层的地基，可采用的处理方法包括：第一，详细了解该区域的水文情况和地理条件，做好钻孔抽水和透水实验，可采用强夯法或振动压措施对土层表面压实处理，接着安放摩擦桩或重桩，针对地基使用固结灌浆、帷幕灌浆施工工艺，并使用混凝土构建截水墙，增强地基的稳定性。第二，采用固壁泥浆施工工艺，提高地基稳定性，按照泥浆的特点和较优的泥浆配合比。第三，通过使用MMH正电胶等处理剂结合黏土泥浆，可以保障深覆盖土层的孔壁达到稳定的效果。深覆盖土层容易出现孤石，石块粒径大，施工钻孔容易干扰泥浆。所以，在对防渗墙施工时，应在墙体镶嵌基岩，在墙下方采用帷幕灌浆的措施，先明确基岩厚度，使用岩芯钻机进行钻孔，针对大范围的露筋现象，施工人员先清除露筋混凝土，用模板锚固定，预留合适的灌浆孔，如果防渗墙暴露的裂缝较严重，可使用电钻钻成小孔，埋设注浆嘴，清除其中的杂物，手握环氧灌注枪输入树脂材料，使裂缝填满为止。

结束语：

不良地基问题给水利深度的稳定工作造成很大干扰，因此加强对水利施中不良地基的解决与研究工作，是通过水利基本工作解决不良地基问题的重要途径。在对国家水利枢纽工程施工中不良地基的处理中，要判断出不良地基所处于的状态，针对不同的状态，应采取不同的解决方法，才能有效处理不良的地基问题，保障水利基础工程质量。

参考文献：

[1]水利工程不良地基施工加固技术探讨[J].孟德青.建筑技术开发,2020

[2]水利工程施工中不良地基处理技术[J].焦政运;孟凡冬.中国新技术新产品,2021

[3]水利工程常见不良地基基础施工方法与处理策略探究[J].张兴旺.建材发展导向,2023