摘要：文章以新疆伊犁某中型引水式水電站為例，對大厚度自重濕陷性黃土渠基的設計思路及措施進行探討。希望能夠通過文章分析，對大厚度自重濕陷性黃土渠基處理技術(shù)水平的進步與發(fā)展提供幫助。

關鍵詞：電站引水渠；自重濕陷性黃土；地基處理；灰土墊層；翻壓

中圖分類號：TU 44文獻標識碼：ADOI編號：10.14025/j.cnki.jlny.2015.11.034

1工程概況

新疆伊犁某電站為引水式電站，工程規(guī)模為中型。工程任務是在滿足當?shù)毓喔燃叭诵箫嬎凹骖櫤拥阑玖髁康那疤嵯?，主要以發(fā)電為主。電站裝機容量66兆瓦，設計發(fā)電流量58.01方立米/秒。電站引水渠總長10.9公里，位于河道右岸Ⅲ、Ⅳ階地，沿階地地面自東向西延，海拔高程1195～1235米。渠線兩側(cè)多為耕地、草場。

2工程地質(zhì)條件

渠基濕陷性黃土為原生黃土，厚度巨大，室內(nèi)試驗定名低液限粉土，呈土黃色，干燥、稍濕，大孔隙，無層理。天然密度平均值1.45克/方立厘米，含水率平均值6.87%，比重平均值2.69，滲透系數(shù)1.52×10-5～9.55×10-5厘米/秒，平均值5.10×10-5厘米/秒，屬弱透水層。天然狀態(tài)壓縮系數(shù)0.06-0.79MPa-1，平均值0.16 MPa-1，為中等壓縮性土；飽和狀態(tài)壓縮系數(shù)0.12-1.74MP-1，平均值0.6MPa-1，屬高壓縮性土，由此可見黃土在浸水飽和后壓縮性變大。根據(jù)黃土的物理性質(zhì)參數(shù)，綜合確定黃土承載力建議值100kPa。

濕陷性黃土地表20米以內(nèi)，13米以下濕陷系數(shù)多小于0.03，為輕微濕陷性黃土；13米以上濕陷系數(shù)多大于0.07，屬自重濕陷性場地，濕陷等級為Ⅱ（中等）———Ⅲ（嚴重）。深度13米以下濕陷起始壓力多大于100kPa，13米以上濕陷起始壓力多小于50kPa。

3濕陷性黃土渠基處理現(xiàn)狀

基于本工程實際情況，選擇灰土擠密法和原土翻夯灰土墊層法兩種方法配合對其予以處理。由于本工程濕陷性黃土深度較大，所以結(jié)合本工程實際情況，選擇機械造孔，然后以水泥灰土分層夯實方法予以處理。為了保證黃土濕陷處理質(zhì)量，樁距布置十分密集，在樁周圖夯填的有效擠密作用下形成了群樁效益，在降低樁周土濕陷性的同時，大大提高了地基承載力度。地基基礎表層3米內(nèi)濕陷性黃土采取原土翻夯灰土墊層法予以處理，在挖出濕陷土的同時，根據(jù)設計按比例對白灰及碎石進行摻入，在白灰最佳含水量狀態(tài)下對其進行分層夯填。完成分層夯填后，經(jīng)核算黃土濕陷變形量小于7厘米符合計劃處理效果。

4渠基濕陷性黃土處理設計思路及措施

4.1處理的原則

對于非自重濕陷性黃土地基上的挖方渠道，由于渠底壓力小于原上覆土體的飽和自重，即使浸水飽和，地基土層也不會產(chǎn)生濕陷。因此，對于該類渠道地基，不必針對地基濕陷性進行處理，僅采取常規(guī)的防滲和防沖刷措施即可。

對于所有濕陷性黃土地基上的填方渠道，以及自重濕陷性黃土地基上的挖方渠道，均需針對濕陷特征進行處理。

地基處理應根據(jù)建筑物地基土層的濕陷程度、地基的濕陷類型和濕陷等級、濕陷性土層的厚度、地基上部的荷載大小等條件，在保證建筑物安全的前提下，綜合考慮投資、工期以及對周圍環(huán)境的影響等因素，選擇技術(shù)可行，經(jīng)濟合理的處理措施。

4.2渠基處理設計思路

就本工程而言，在渠道選線過程中考慮了減小地基上部荷載的需求，該段渠道均為挖方渠道，上部荷載已經(jīng)不是導致渠基濕陷的主要因素，黃土浸水飽和是地基產(chǎn)生濕陷的主要因素。由于渠基自重濕陷性黃土較厚，完全消除地基土濕陷性難度很大，也不經(jīng)濟。因此，主要以防滲為主，結(jié)合排水，使?jié)裣菪渣S土無法達到浸水飽和的條件，并適當對渠基進行原土翻壓處理，即提高了承載力，又減小了地基土的滲透系數(shù)，達到防止渠基濕陷的處理效果。

4.3渠基處理措施設計

渠基位于深厚濕陷性黃土地層，如采用完全消除濕陷性的措施，處理難度和投資將很大，渠道斷面設計已考慮為提高渠基穩(wěn)定性，已采用全挖方斷面，經(jīng)計算渠道投入運行后渠水及襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的荷載小于渠基黃土發(fā)生濕陷的起始壓力，因此渠道荷載不是該段渠道發(fā)生濕陷變形的主要問題。該段渠基處理主要考慮加強渠道的防滲設計，以盡可能減少渠道滲漏導致渠基黃土濕陷沉降。具體處理措施采用翻壓+墊層法，對渠基斷面翻夯1.0米，其上設置40厘米厚的灰土墊層，另外結(jié)合渠道襯砌做好防滲處理（兩布一膜加砼板的雙防）并做好縱排水設計。

渠道橫斷面設計結(jié)構(gòu)為渠底及邊坡采用10厘米現(xiàn)澆混凝土板+兩布一膜+50厘米厚砂礫石墊層→40厘米厚灰土墊層→1米厚翻壓層→渠基。渠底砂礫石墊層中部處沿渠道縱向埋設排水管，在沿線渠基防滲體以下沿渠線每50米設置一根豎向排水管，排水管豎向延伸至砂礫石層。

5結(jié)語

綜上所述，在進行大厚度濕陷性黃土渠基處理與設計時，為了保證處理與設計質(zhì)量，工作人員必須要保證設計內(nèi)容與實際情況的充分結(jié)合，確保處理設計、方法及具體施工行為能夠符合大厚度濕陷性黃土渠基質(zhì)量提升作出貢獻，在提升大厚度濕陷性黃土渠基承載力的同時，發(fā)揮出其在引水式水電站當中的功能性作用，為引水式水電站的有效建設提供基礎保障。

作者簡介：保國平，本科學歷，新疆兵團勘測設計院（集團）有限責任公司，中級工程師，研究方向：水利水電工程設計。