水利工程建设中不良地基基础处理方法研究

2020-11-26李刚王磊

商品与质量 2020年7期

李刚王磊

中国水利水电第七工程局有限公司四川成都 610041

水利工程是关系着我国水资源利用的重点工程。水利工程的施工，与常规的建筑建设存在差别，因此，需要对相关的技术进行针对性的研究。如何采取有效的处理技术，确保地基施工的科学性与稳固性，进而提升整体水利工程施工水平是本文要研究的关键问题。

1 水利工程中不良地基的危害

当水利工程建立在不良地基之上时主要的危害可以分为以下几个方面，首先如果当地的地质条件较差，相关的建设安全系数也就会大大降低，建筑中的混凝土质量，岩石和岩石之间的稳定性会产生不同的作用力。地基可能会受到整体或者局部的剪切破坏，重要建设部分会出现地基沉降量不同的情况，在外力作用的情况下也就会造成局部破坏的情况，其主要原因在于基础的部分存在着较多的透水现象，水库中的水分大量流失或者超过了压力场的限制，在地基内部因没有粘性的土壤，水分一旦流入就会造成了水土的流失，在外部发生地震等自然灾害的影响下也就形成了非常大的破坏[1]。

2 不良地基的处理办法

某地区一水电站项目，总装机容量为128×10kW，大坝施工采用重力拱坝。它以发电为主，在防洪、灌溉、水产养殖、旅游等方面也发挥着重要作用。在项目建设中，由于本项目所在地的地质条件非常复杂，因此项目参建机构通过详细的地质勘查以及全面的分析，因地制宜的制定出经济可行的地基处理方案。

2.1 应用水泥粉煤灰碎石桩

①能够增强地基土质密度。水利工程在施工过程中通常会遇到粉砂宽松、粉细砂或松填土。将水泥粉煤灰碎石桩应用到地基施工中，通过振动和侧向压力能够缩小桩间缝隙，从而有效减少水量，增加土壤的敢赌以及内摩擦角。由此可见，水泥粉煤灰碎石桩能够改善土壤性能，提高地基的承受力。②具有桩体排水功能。水泥粉煤灰碎石桩中的组成部分包括碎石，可以在一定程度上保证地基具有较强透水性能，同时减少缓冲压力下产生的水压升高问题，有效提高了水利工程的排水效率。在一定程度上提高了地基的稳定性，为水利工程充分发挥自身作用和功能提供有利条件。③具有预震功能。地基施工中应用水泥粉煤灰碎石桩成桩后，土体受到振冲器的快速振动，能够有效提高土体的密度。同时还能够强化砂土的抗液化能力，使地基施工具有良好的预震效果。④具有置换桩作用。水泥粉煤灰碎石桩是一种不能溶于水的结晶化合物，由经过水解的水泥和经过水化反应的粉煤灰凝结而成，这种结晶化合物不仅能够提高桩体的强度，还可以减少地基的变形。在受到压力的条件下，水泥粉煤灰碎石桩的压缩性相对于桩间土的压缩性要小。桩体可以分担地基的承载力，从而发挥了水泥粉煤灰碎石桩的置换作用，对提高地基的承载力、增强水利工程整体稳定性具有积极作用[2]。

2.2 碎石桩技术

这一技术的使用主要目的是对水利工程的地基进行加固。一般来说，在当前碎石桩技术的应用时，根据不同形式地基的长度需要，会加入一些其他的材料，如水泥、粉煤灰等，使用这种混合的材料，来进行地基的加固，因此，这项技术也被叫作水泥粉煤灰碎石桩技术。运用该项技术，可以有效保障地基结构长期的稳定性，有效减少地基受压出现变形的状况发生。但在实际的施工中，这种方法会增加工人的工作量，用以促进主体地基结构复合形态的形成，促进地基的承载力提升，从而实现对水利工程提供稳固性支撑的目标，保证水利工程建设的安全性和稳固性。这一技术的使用，同样需要注意现场工地的疏通、机械设备的选择和管理。进行打桩时，需要注意距离间隔，尤其注意成桩要采取拔管法，间隔性进行拔管振动操作。

2.3 混凝土回填解决强透水层的问题

水利水电工程的大坝地基一般会积存大量的砂土、砾石等具有较强透水性，长期情况下会造成大坝水量的流失，并且非常容易产生机械管涌等状况，进而影响水利水电工程的安全和稳定。因此，对于水利水电工程的大坝要定期进行处理，开挖清除坝基上积存的各种砂、卵、砾石等，并且对坝基进行防渗处理，从而限制灌涌现象，保护大坝。具体处理方式有：①对于坝基强透水层的砂土、砾石等进行打扫清除，然后利用粘土或者混凝土进行回填处理，形成相应的截水墙，从而缓解不良地基基础的下沉问题。②充分利用先进的技术优势，用冲击钻等专业设备进行造孔，并且扩大口径，然后混凝土回填。③利用高压喷射方式形成的防渗透墙巩固效果更佳。④帷幕灌浆。利用水泥或者粘土进行灌浆。⑤对于坝基渗径，越长越好，所以要在坝前铺盖混凝土或者粘土。⑥防渗墙后面进行排水减压。⑦最后设置反滤层做好安全保障[3]。