水利水电工程建设中不良地基的基础处理方法研究
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一、不良地基对建筑物的主要影响
水利水电经过多年的开发和建设，对于那些地质条件等工程地质条件比较优越的选址，都已经被优先进行开发，或者很多都已经建成。但是随着我国经济建设的发展需求，还需要不断的对新的相关水利水电项目进行开发和建设，同时在今后也会遇到更多的那些不能对建筑物的要求加以满足的不良地基。不良地基主要是指那些由于地基方面的天然工程的地质缺陷，从而不能对上部的建筑物的稳定性要求加以满足的地基。
不良地基方面对建筑物的影响主要表现在：地质条件差，相关抗滑稳定的安全系数要小于所设计的规定值，产生的原因也主要是由于混凝土与岩石、岩石与岩石，或者其他对抗滑稳定产生影响的结构面，比如不同倾角的破碎带、节理裂隙带、古风化壳、软弱夹层等方面的抗压强度较低，不能对上部结构的相关抗滑稳定性要求加以满足，地基基础也可能会产生整体或者局部的剪切型破坏。基础的相关沉陷量不够均匀或者过大，地基基础产生该类原因主要是因为岩层自身的承载能力很难满足建筑物方面的要求，或者因为地基的基础层方面的强度不一，同时分布不够均匀或者岩石的地基中存在软弱破碎带方面的分布，在相关的外荷载的作用下，不均匀沉陷值或者沉陷值超过了容许值。比如在地基的基础里的淤泥质软土、软弱岩石、膨胀土等方面，从而造成了建筑物被破坏、变形。水利坡降或者基础渗漏量超过了容许值，产生的主要因素是因为基础层存在着孔隙率比较大的卵砾石、喀斯特渗漏带、松散砂、强裂隙的透水层以及其他的一些较强的透水带，因此导致了水库的大量漏失以及扬压力超过限制，或者软弱透水层方面出现了管涌等渗透性的变形，使得基础遭受到了破坏。对于地基内为的无粘性的土粉细砂层而言，其因为振动，比如地震或者机械振动等可能会产生液化，从而造成相关建筑物的失稳破坏，或者因为震陷造成了建筑物方面的破坏。
二、基础软弱带的处理
地质基础软弱带按其倾角大小可分为高中倾角软弱带(倾角一般大干30°)和缓倾角软弱带(倾角一般小于30°)，两者对建筑物的影响不同，处理的方法也不相同。
（一）高倾角软弱带处理
①挖出软弱带回填混凝土，做成混凝土塞，开挖深度一般为软弱带宽度的1~1.5倍，两侧开挖边坡为1:1~1:0.5。当软弱带较为疏松，且宽度较大时，可采用混凝土梁或混凝土拱，以使上部荷载传至两侧完整岩体。对土坝坝基软弱带，为防止渗流淘刷坝身填土，可清除部分软弱带后回填混凝土或粘土，形成阻水盖板。②当高倾角软，弱带位于坝肩，特别是拱坝坝肩时，可设置混凝土传力墙、传力框架或进行预应力锚固：对重力坝破碎岩体坝肩，当破碎岩体自身稳定没有问题时，可在破碎岩体中设置混凝土防渗墙。
（二）缓倾角软弱带处理
①将软弱带开挖清除回填混凝土，若上盘岩体尚坚硬完整，且全部开挖工作量过大时，可利用平硐或竖井开挖清除软弱带回填混凝土或钢筋混凝土，并做好回填固结灌浆工作。②可用高压喷射装备清除软弱物质回填或灌注水泥浆及砂浆。③也可以沿软弱带设钢筋混凝土抗剪键，或穿过软弱带设抗剪桩。
三、强透水层砂、卵、砾石层防渗处理
处理方法一般分以下几种：①将透水层砂、卵、砾石开挖清除回填粘土或混凝土，构筑截水墙。②利用冲抓钻或冲击钻机作大口径造孔，回填混凝土或粘土形成防渗墙。③利用高压喷射灌浆方法修筑水泥防渗墙。
四、淤泥质软土的处理
淤泥质软土包括淤泥质土、泥碳、腐泥、以及其他天然含水量高、抗剪强度低、承载力弱、压缩性大的土质，多呈软塑及流塑状态。由于其质软，易产生高压缩变形、侧向膨胀、滑移或挤出，影响上都建筑物的稳定。士坝坝基的淤泥质软土排水困难，长期难于稳定。常采取的处理办法是：①开挖清除。②置换砂层，或砂垫层排水。③砂井排水。④抛石挤淤。⑤控制加荷速率，使其缓慢排水固结。⑥扩大建筑物基础或采用桩基。⑦预留沉陷量。⑧用板桩墙封闭和在底部侧向填砂、砾石阻滑。
五、深覆盖层处理
一般常用的处理方法是-①用强夯法或振动碾夯实或压实土体表层。②对地基进行固结灌浆和帷幕灌浆。③设置混凝土截水墙或用高压喷射灌浆构筑防渗墙。
六、喀斯特地基处理
水利水电工程中喀斯特地基大体上可分为两种类型：一种是在建筑物区嘻斯特洞穴内，溶隙强烈发育，形成交叉溶蚀网络，在断层破碎带交汇处，破碎岩体较宽厚，加之溶蚀作用，常形成“泥包石”，或“泥夹石”状，洞隙间岩体常风化松动，溶洞或溶隙中有时充填有较松散透水的泥沙。此类地基强度不均匀，透水性强，且易出现管涌，影响建筑物稳定。二是个别或少数较大的洞穴，溶蚀管道分布于坝基，形成主要漏水管道，此种洞穴管道有时充填或半充填，使局部地基承载力降低，破坏了地基岩体的均一性，在荷载作用下，易产生不均匀沉陷。两种类型的喀斯特地基，处理的方法亦有所区别。前者以清除置换、截断渗水、降低扬压力，提高溶蚀破碎带的力学强度和完整性为主，或在结构上扩大基础，转移压力。后者以防渗堵漏为主，并清除或处理充填物，以提高其力学强度。
七、坝基涌泉处理方法
坝基涌泉或来自松散土层，或来自基岩裂隙，或来自喀斯特管道，对土坝可能造成管涌流土破坏坝身稳定，对混凝土坝可能使混凝土浇筑困难，甚至形成漏水通道，涌泉对大坝施工带来困难，因此必须妥善加以处理，处理原则是能堵则堵，能排则排。涌泉处理一般常采取的办法如下：对基岩涌泉，能封堵者予以混凝土封堵，涌水量大者，引水人集水坑，回填砾石，并预埋灌浆管，然后抽水并回填混凝土封堵，后期再进行回填灌浆。作为土坝基础，于混凝土盖顶上再铺筑粘土。
总结：
不良地质体对于水电工程来说是一种常见的不良地质现象，但并非所有的不良地质体都需要处理。勘查时一定要查明不良地质体的规模、性质、产生原因、破坏模式，再结合工程的具体情况，以及对水工建筑物的影响确定是否需要对不良地质体进行整治，以及如何整治。确定不良地质体的处理方法时，要结合工程的具体情况进行应用，可以多设计几种治理方案并进行比较，并从中选择技术可行、施工简单、经济的方案进行实施。水利水电工程建设中的不良地基问题得到了相关部门越来越多的重视，相关的基础处理方法也得到了越来越广泛的运用。本文对不良地基对建筑物的主要影响、基础软弱带方面的处理、强透水层砂或者卵、砾石层的防渗处理、淤泥质软土方面的处理、深覆盖层的处理以及喀斯特地基方面的处理、坝基涌泉的处理方法等方面进行了分析和介绍。简要的探究了水利水电工程建设中不良地基的基础处理方法。
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