地基处理新技术在水利水电工程中的应用

车明凤

（青岛瑞源工程集团有限公司，山东 青岛 266555）

近年来，随着我国科学技术及经济建设的迅速发展，水利水电工程作为国家的基础设施被逐步提上日程，对加快我国经济体制改革具有十分重要的作用。据统计，目前，许多水利水电工程地基都处在不十分良好的地基上，水利水电工程质量对人们的生命安全产生直接影响，必须根据设计规范要求，做好地基处理工作，确保水利水电工程的安全运行。

1 岩基处理

1.1 帷幕灌浆法。帷幕灌浆在处理地基上应用较为广泛，随着科学技术的不断进步，帷幕灌浆在地基处理方面已取得新的成果，其中以GIN灌浆法较为典型。GIN灌浆法实现了对任意孔段的灌浆，但在灌浆过程中需要消耗能量，所消耗的能量值与最终压力灌浆和灌入浆液的乘积就是灌浆强度值。大量实践表明，裂隙岩体使用灌浆处理岩基时，常常需要很大的量而压力较小，相对于细裂缝而言则注入量小而压力大。GIN灌浆法通过控制某一参数，在灌入过程可自由控制量的大小，对地基条件较差的地段可提高灌浆压力。

GIN灌浆法的应用减小了受地质影响的程度，从而实现了帷幕灌浆注入量的合理布置，帷幕灌浆的效益---投资比率可得到有效控制。GIN灌浆法在传统灌浆法的基础上得到进一步优化，特别是在大型的水利水电工程中得到非常广泛的应用。

1.2 固结灌浆。固结灌浆在水利水电工程的基础处理中可根据施工图纸上要求预先埋设灌浆管，为下步工序施工打下良好的基础，并对孔口进行补充灌浆时，确保灌浆到位。三峡大坝工程在灌浆施工时，结合三峡大坝的地质、水文等条件，综合其他各种影响因素，采用固结灌浆不但提高了生产效率，而且确保了三峡工程混凝土的施工质量。

1.3 不良地基处理。不良地基对水利水电工程运行产生直接影响，其主要表现为水利水电工程地基的不均匀沉降，基础发生渗漏等现象。地质条件与抗滑稳定安全系数之间存在着十分紧密关系。因此，必须结合工程实际的地基情况采取针对性的处理措施。

水利水电工程大多以刚性地基为主，具有较强的透水性。施工前必须充分考察地质情况，制定处理措施，对于透水性强的地基须开挖清除，如处理不到位或不按制定的方案施工，将对工程稳定产生直接影响，甚至造成巨大经济损失。如遇到这种情况，可采取将透水层中的砂、砾石清除完毕后用混凝土进行换填，使混凝土达到截水目的。如水利水电工程地基处于可液化土层中时，首先派人将可液化土层中影响其安全的垃圾清除，换填其他强度更高，防渗性能较好的材料，其次，如水利水电工程地基满足振冲挤密条件可进行振动压实。

1.4 桩基法。当淤土层较厚，难以大面积进行深处理，可采用打桩办法加固处理。而桩基础技术多种多样，早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩，目前很少使用，一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全，设备陈旧，技术落后，存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题；二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基，由于存在工期长，工后变形大等问题，已不再用作对变形有要求的建筑地基处理；三是民用建筑已禁用木桩基础。

钢筋混凝土预制桩（钢筋混凝土桩和预应力管桩）目前由于具有较强承载力，投资省，质量有保证，施工速度快等特点，得到普遍运用。

淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩，打灌注桩至硬土层，作承载台，灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩，但两种方法灌注桩还存在一些技术难题，一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题；二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题，桩身混凝土灌注质量，桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。

2 软基处理

2.1 软基处理在实际中的应用。对于在沿海沿边的水利水电工程，通常其地基都较软弱，通过在实践中不断总结经验，“高真空击密法”有效解决了这种软基处理的瓶颈。在施工过程中，通过强夯产生的正压与真空产生的负压叠加产生压差，把沼泽地的“嫩豆腐”变成“豆腐干”。此外，和传统工法相比，这种新方法节约造价约30%、节约工期约50%，在施工环保和质量可控上有很大优势，在水利水电工程的改扩建、新建等工程建设中使用效果良好。

软基通常具有含水量及孔隙大、强度小的特征,所以施工中需对软地基承载力和稳定性进行处理，预防由于直接在软地基上施工而、造成危害建筑物安全的问题。通过挤压或振动的方法，降低软地基的孔隙比，达到提高地基强度的目的。一般对于松散性的砂土等软地基，处于最佳的含水量的浅层时，采用人工或者机械的夯实以及机械的振动碾压；对于粘性土，碎石，杂填土等，通过外界强大的夯击力，使得软地基深层固结，从而密实了土体，增强了地基的强度；采用重锤下落产生的冲击力，击实软地基的表面浅层，这样形成了一层均匀的较为强硬的壳体，这样的方法比较适用于非饱和性的粘性土等。

采用一定的措施，减小软地基的孔隙水，降低孔隙比，使得土体的孔隙水压力也在减小，土体产生了固结的变形，从而提高了沉降的速度，地基抗剪强度增加，地基的承载力提高。堆载预压法，真空预压法，电渗排水法都是常见的排水固结的方法。当用石灰，碎石，砂等材料去置换软土，同时和周围的土体形成地基，减少地基的沉降，提高地基的承载力。强夯置换法，石灰桩法，碎石桩法等等都是常见的置换法。利用外界力，向软地基灌入水泥，石灰等化学材料，土体和材料固结后形成的地基可以大大提高地基的强度，这种方法叫胶结法。高压喷射注浆法，灌浆法等都属于胶结法的范畴。

2.2 强夯法。强夯法主要利用起重机械将80～300kN的夯锤起吊到6～30m高度后，自由落下，产生强大的冲击能量，对地基进行强力夯实，从而提高地基承载力，降低其压缩性，是我国目前最常用和最经济的深层地基处理方法之一。随着实践中不断总结水利水电工程地基技术，人们改造土的工程性质的同时，不断丰富了对土的特性研究和认识，从而进一步推动了地基处理技术和方法的更新，因而地基处理成为土力学基础工程领域的一个较有生命力的分支。

结语

综上所述，地基是水利水电工程的根基，为确保水利水电工程的质量安全，必须对地基的处理过程进行控制，地基处理完毕后总结经验，为地基处理技术创新打下良好的基础。

[1]张同强.浅述软弱地基的现象与处理方法[J].科技促进发展，2009（01）.