水利工程不良地基的处理技术措施研究分析

曾浩 河源市水利水电勘测设计院有限公司

对于水利工程项目建设工作而言，不良地基问题较为常见，是天然的地质缺陷，要想优化工程项目的整体质量效果，就要从稳定性、牢固度等方面入手，全面分析地基情况和地质环境落实相应的工序方案。

1.水利工程不良地基的特征

1.1 冻土地基

主要集中在我国高纬度地区和高地势地区。其中，高纬度地区包括内蒙古自治区和黑龙江省局部地区，高地势地区主要包括青藏高原一带，因此，要对这部分区域进行地基处理，就要系统化分析地基的实际特点。正是因为地势的特殊性，使得这部分区域温度较低，使得地基瞬时的承载能力较高，但是，若是长时间经受荷载，受到冰水塑性特点的影响，就会出现承载力降低的现象。尤其是在土层自然冻结的状态下，水分子会向着冻结线方向移动，冰冻层体积会逐渐增大，必然会造成土层的冻胀现象，一旦冻土出现融化的趋势，就会造成土层颗粒之间的黏聚力骤降，增加含水量，使得地基区域出现严重的融陷问题。

1.2 冲填土地基

冲填土地基是水力冲填形成的，地基结构的基本性质与冲填泥沙的来源及淤填时的水力条件相关联，这就使得冲填土含水量较大，甚至超出液限，呈现出流动的液体状态。当冲填过程结束，就会在地基表面呈现出龟裂纹理，主要是因为水分自然蒸发使得含水量大大降低，而呈现出流动状态的水会受到冲填土的影响，形成较细的颗粒状态。另外，冲填土地基早期强度较低，压缩性较高，固结状态非常模糊，若是要达到固结状态，需要长时间的静置。

1.3 饱和松散土地基

一般而言，振动荷载会对土层产生一定程度上的影响，饱和松散土会存在液化问题和震陷形变等问题，最严重的就是承载力的骤降。究其原因，主要是因为饱和松散土本身的涂层颗粒排列并不紧密，这使得一旦外界出现动力影响因素，就会造成颗粒部位的错位，土层也会逐渐趋于新的平衡，使得土层瞬时间的超静孔隙水压力较大，应力参数则会出现骤升骤降的现象，要想保证其应用水平，就要对土层的密实度予以控制，避免荷载影响下的液化问题。

2.水利工程不良地基处理技术措施

地基基础不稳定、强透水层水力参数超标等问题都是影响水利工程项目地基应用效果的关键，因此，要在水利工程开始前对不良地基予以集中处理，优化工序质量的基础上，确保不良地基整治处理工序的合理性，减少安全隐患问题，为水利工程项目综合水平的全面进步奠定坚实基础。

2.1 透水层处理

在水利工程项目中，透水层参数不符合标准就会影响地基的稳定质量，所以，要对强透水层进行防渗处理和整改控制，有效落实相应工作。本文以大坝工程项目为例，施工单位会在开挖清除强透水层环节中落实相应工作，要对刚性坝基砂、砾石等予以处理，因为其本身具有透水性较好的特点，会出现管涌问题，此时，就要对压力参数予以约束，完善防渗处理效果。

首先，要挖除透水层砂石、砾石等，然后集中换填黏土或混凝土材料，制备截水墙，有效避免透水性超标对工程项目质量产生的影响，并且匹配冲抓钻等设备，有效加宽孔的直径，确保混凝土和黏土填充效果符合预期，进行防渗墙的二次加固处理。

其次，要利用高压喷射灌浆处理技术（图1），保证防渗工序的规范性，维持整体施工效果。在坝前施工操作工序中，要利用粘土或者是混凝土完成铺设，并且在帷幕后进行有效排水降压处理，确保反滤层等具体结构都能发挥实际作用，提升水利工程项目透水层处理水平。

图1 高压喷射灌浆处理技术

2.2 可液化土层处理

可液化土层也是不良地基中较为常见的情况，主要是因为物理学静力方面的作用，使得无粘性土层的孔隙水压力参数会出现骤升现象，正是因为压力的增大，使得抗剪强度降低，可液化土层就会伴有严重的地基沉陷问题，甚至出现滑移现象，严重威胁水工建筑项目的工程质量和安全性。所以，要对其进行集中处理。

一方面，要结合控制要求和施工现场的环境情况，适当挖除可液化土层，并且替换为其他强度较好或者是防渗性较高的土质。

另一方面，要利用振动挤密处理机制或者是分层振动压实机制，有效对土层进行加固处理。值得一提的是，要在周围建筑混凝土的围墙结构，避免其向周围无规则扩散，或者是横穿可液化土层配置灰土桩等结构。

总而言之，在液化土层处理的过程中，要依据实际情况有效降低液化问题产生的幅度和频率，从而提升土层的应用质量，减少不良地基对工程项目造成的影响。

2.3 软弱地基处理

在水工项目中，软弱地基是最常见的地基情况，要想从根本上提高水利工程项目的质量，就要选取适当的控制方法，在不破坏施工要求和规划设计内容的基础上落实相应的整改机制。

第一，对高倾角软弱带予以集中整改处理。最关键的就是要削减填充混凝土量，将其改造为边坡（1:1）配合模式。其中，深度是原有软弱带的1倍到1.5倍，确保混凝土塞能发挥其实际作用。并且，由于软弱带比较松散，为了维持荷载效果，要在上部荷载位置填充混凝土或者是粘土，从而有效搭建合理的阻水盖板结构。另外，若是软弱带和工程项目通流上游位置相连接，此时就要回填混凝土，确保防渗效果满足预期，并且防渗齿墙要及时安装，能最大程度上提高混凝土防渗效果，维持破碎岩体自身的稳定性，也能更好地解决坝基裂缝问题，维持整个工程项目地基处理工序的规范性。

2.4 淤泥地基处理

所谓淤泥地基，指的就是内部腐泥、淤泥质土等含量较高，就会增加地基的含水量，使得地基的承载力参数以及抗剪性较差，增加其软塑性和流动性，制约工程项目的稳定。为了避免其出现严重的变形问题对工程安全造成影响，要对其进行集中处理和控制，尽量维持较好的强度处理效果。

第一，要结合工程项目的实际设计要求和情况，挖除淤泥质软土，有效更新砂层，或者是利用砂垫层完成相应的排水处理工序，维持地基结构的稳定性和固定效果，避免其出现严重的塌陷问题。

第二，要利用砂石排有效挤掉淤泥，维持地基结构的稳定性和合理性，确保施工加固控制效果满足预期，最大程度上提高水利工程不良地基控制效果。

第三，要对荷载速率予以集中管理，利用缓慢排水固结的方式维持水利工程地基应用效果，最大程度上提高加固水平。

第四，要结合工程项目的实际情况，有效增加建筑物基础桩基结构，维持稳定性和规范性。最关键的是，要预留一定的沉陷量，以保证能避免沉陷问题对整个水利工程项目质量造成的影响。

第五，要利用板桩墙围封的方式进行管理，有效增加侧向填砂石的摩擦效果。

第六，依据工程项目的实际情况和工程规范，借助镇压层维持平台的稳定性。

2.5 深覆盖层地基处理

若是水利工程项目地基结构周围的砂石层、泥石堆积层较厚，也会对工程项目的稳定性和固定效果产生影响，然而全部挖除换填会增加工作量和项目投入成本，此时，就要对其进行针对性处理，避免软弱夹层造成的不良影响。

第一，要利用振动碾夯实处理的方式，亦或是采取强夯法进行锤击处理，就能提升土体表层的密实度，避免出现渗漏等问题。

第二，要结合地基的实际情况和工程项目的具体要求，落实合理的地基帷幕灌浆技术方案，保证固结灌浆处理的规范性，并且可以结合实际状态增设混凝土截水墙或者是防水墙，有效避免渗漏问题产生的安全隐患。

3.结束语

总而言之，在水利工程项目施工过程中难免会遭遇不良地基，此时要结合地基的实际情况和工程项目地质状态落实更加匹配的处理方案，减少不良地基产生的负面影响，采取换填、加固等方式打造更加合理的水利工程施工体系，最大程度上提高水利工程项目的安全水平。