王 磊

（新疆兵團(tuán)勘測(cè)設(shè)計(jì)院（集團(tuán)） 有限責(zé)任公司， 新疆 烏魯木齊 830000）

0 前言

不良地基指的是那些由于天然地質(zhì)缺陷而導(dǎo)致的無(wú)法滿(mǎn)足上部建筑物穩(wěn)固需要的地基，對(duì)于水利水電工程來(lái)說(shuō)，由于工程需要傍水而建，施工現(xiàn)場(chǎng)的土壤含水量很大并且具有較強(qiáng)的可壓縮性，土壤的結(jié)構(gòu)容易發(fā)生改變，承載能力偏低，如果不對(duì)土壤進(jìn)行加固處理，就容易造成不良地基，在上部進(jìn)行建筑建設(shè)會(huì)因土壤承受不住荷載而發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，對(duì)地基的穩(wěn)定性造成破壞，使施工更加困難。西部大開(kāi)發(fā)加快了新疆地區(qū)的基礎(chǔ)建設(shè)為本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)了巨大的力量，但新疆地區(qū)的地質(zhì)條件多變，且氣候環(huán)境惡劣，開(kāi)展水利水電工程建設(shè)的難度更大，挑戰(zhàn)更多，因此在工程建設(shè)中更應(yīng)當(dāng)注意處理不良地基的問(wèn)題，做好勘探、設(shè)計(jì)，因地制宜采取合適的地基加固技術(shù)，提高不良地基的穩(wěn)定性、安全性、耐久性，提高工程質(zhì)量。

1 常見(jiàn)不良地基種類(lèi)與特點(diǎn)

1.1 山區(qū)地基土

新疆占地遼闊，天山橫貫疆地，氣候、地質(zhì)多變，由于自然因素的影響，在大風(fēng)、大雨的惡劣天氣下極易造成山體滑坡，使土壤向坡度低的方向流動(dòng)，這對(duì)水利水電工程建設(shè)是十分不利的，山區(qū)地基土極度缺乏穩(wěn)定性，需要做好充分的地質(zhì)考察、勘探工作，對(duì)穩(wěn)固山區(qū)地基土作出合理的建設(shè)方案，以避免在天氣發(fā)生巨變時(shí)引發(fā)滑坡導(dǎo)致地基不穩(wěn)，影響工程的正常進(jìn)行。

1.2 軟黏土

軟黏土是主要分布在河流、湖泊附近的軟弱粘性土，常見(jiàn)的軟黏土是淤泥和淤泥質(zhì)土，軟黏土的含水量極大而強(qiáng)度很低，具有高壓縮性、高流變性、低滲透性等特點(diǎn)，軟黏土地基如不恰當(dāng)處理容易造成沉陷。

1.3 濕陷性黃土

濕陷性黃土土質(zhì)較均勻，沒(méi)有受水浸泡時(shí)的強(qiáng)度較高，壓縮性小，但是濕陷性黃土的結(jié)構(gòu)疏松，當(dāng)受到水體浸泡時(shí)，土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)被迅速破壞，強(qiáng)度極速降低，土體嚴(yán)重變形，發(fā)生沉降，并且對(duì)外界物體具有極大的吸附性，探測(cè)、施工難度都比較大。

1.4 凍土

凍土是新疆地區(qū)不良地基的另一種主要類(lèi)別，是被冰覆蓋并包裹著的土壤和巖石，根據(jù)時(shí)間長(zhǎng)短分為短時(shí)凍土、季節(jié)性?xún)鐾?、多年凍土，凍土的瞬時(shí)強(qiáng)度要遠(yuǎn)高于其長(zhǎng)期強(qiáng)度，但是要考慮新疆地區(qū)季節(jié)、晝夜氣溫的變化差異大而使其具有較高的流變性，凍土?xí)袃雒浐腿诔恋默F(xiàn)象，承載力變化較大。

2 不良地基對(duì)水利工程建筑物的影響與危害

2.1 抗滑效果差

產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是基層的巖石與巖石之間，混凝土與巖石間產(chǎn)生了一定的結(jié)構(gòu)面，從而降低了抗滑穩(wěn)定性，比如存在于地基中的斷層帶、破碎帶、軟弱夾層等，巖層傾斜角度不同，抗壓強(qiáng)度差，容易發(fā)生滑移，進(jìn)而會(huì)對(duì)壩基局部甚至整體造成剪力破壞。

2.2 造成沉降或沉降不均

地基如果處于軟弱破碎的土層或者是淤泥質(zhì)軟土，由于土質(zhì)較差承載力不高，容易壓縮變形，致使地基內(nèi)部強(qiáng)度不一，并且極易造成沉陷，再加上水利工程建筑物在使用的過(guò)程中還會(huì)承受很大的外力負(fù)荷，加重對(duì)地基的影響和負(fù)擔(dān)，會(huì)加大建筑沉降程度或者造成沉降不均。

2.3 抗?jié)B能力差

如地基中多為砂礫、卵石等松散土質(zhì)，或處于構(gòu)造破碎帶、喀斯特溶巖等，因其孔隙率大，透水性強(qiáng)，極易造成揚(yáng)壓力超限的問(wèn)題和滲透層變形，造成地基防滲性能差，而且會(huì)加劇水流失。

2.4 土層液化

地基中的無(wú)黏土細(xì)粉砂層容易出現(xiàn)液化的問(wèn)題，這是由于施工過(guò)程中會(huì)對(duì)地基造成一定的震動(dòng)，外力作用引起地基內(nèi)部土壤液化或變成粘稠流質(zhì)，造成地基震陷，破壞上部建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

3 不良地基處理加固技術(shù)

3.1 對(duì)軟弱地基的加固處理

（1）夯實(shí)法。壓實(shí)加固是軟弱地基處理的主要施工技術(shù)，對(duì)于要求不高的水利水電工程地基處理可以直接采用夯實(shí)法，包括表層壓實(shí)、強(qiáng)力夯實(shí)、重錘夯實(shí)等壓實(shí)方法，通過(guò)打擊和壓實(shí)，降低土壤的空隙率，并將土層中的水分排擠出來(lái)，使土壤更加緊密牢固，提高土體的強(qiáng)度和抗壓能力。

（2）加筋法。常采用的有土釘墻加筋法，將土釘打入泥土內(nèi)部，讓土釘與周?chē)耐馏w形成復(fù)合體，共同承載外界壓力，減少外力對(duì)土壤產(chǎn)生的影響，降低土壤變形幾率；加筋土施工，加筋土就是往土壤中加入抗拉能力較強(qiáng)、摩擦系數(shù)較大的物質(zhì)來(lái)提高土壤的穩(wěn)定性，解決土壤稀疏的問(wèn)題，提高土體抗拉、抗剪能力；土工合成材料加筋可用于保護(hù)土體薄弱部分，將材料置于土層之間或者土體內(nèi)部，能夠?qū)Ρ∪醪课黄鸬揭欢ǖ慕M織作用，也可將土工合成材料進(jìn)行平鋪來(lái)提高地基的承載能力，幫助抵御外界損害。

（3）預(yù)壓法。有堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓兩種方式，堆載預(yù)壓是在地基上布置一定重量的負(fù)載，通過(guò)負(fù)重讓土壤結(jié)構(gòu)更加緊固，在地基打好以后再移除負(fù)載，設(shè)置堆載預(yù)壓時(shí)要注意壓制的重量和體積應(yīng)符合工程需要，以免堆載不夠而達(dá)不到預(yù)壓的效果，也要避免堆載過(guò)重超過(guò)了地基荷載最大限值對(duì)地基造成破壞；真空預(yù)壓則是在軟土地基中設(shè)置豎向排水管，在表層鋪設(shè)砂墊層然后鋪設(shè)不透氣的塑料封膜使膜下土層形成負(fù)壓，迫使土壤孔隙水滲流至豎向排水管道，達(dá)到收縮、固結(jié)土體的目的。

此外還有灌漿法、置換法、電滲法等地基加固的施工技術(shù)，需要根據(jù)不同水利工程情況，選擇合適的施工辦法，結(jié)合各施工技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)行優(yōu)化組合施工，能夠起到事半功倍的效果。

3.2 對(duì)淤泥質(zhì)軟土的加固處理

淤泥質(zhì)軟土多以軟塑或者流塑的形式存在，由于其天然含水量較高、可壓縮性大，在外力作用下容易出現(xiàn)滑移、側(cè)向膨脹、擠出等現(xiàn)象，淤泥質(zhì)土排水處理比較困難，一般情況下對(duì)淤泥質(zhì)土的加固處理可以采取以下施工技術(shù)：挖除淤泥質(zhì)軟土；拋石擠淤；置換砂層、或者以砂墊層進(jìn)行排水；深層攪拌，通過(guò)機(jī)械將固化劑深入軟土內(nèi)部強(qiáng)制攪拌，常采用石灰、水泥作為主固化劑，使固化劑與土發(fā)生化學(xué)、物力反應(yīng)，讓軟土固結(jié)，具有一定的強(qiáng)度、水穩(wěn)定性和整體性，土與樁共同承擔(dān)荷載，減少沉降。

3.3 對(duì)強(qiáng)透水層的加固處理

對(duì)透水層的處理主要是防滲加固，砂、礫石等孔隙量大透水性強(qiáng)，很容易造成水流失，以及增大揚(yáng)壓力，一般來(lái)說(shuō)對(duì)透水層的處理技術(shù)我們可以采用挖除砂礫石并用混凝土或者黏土進(jìn)行回填處理；可采用高壓噴射灌漿來(lái)筑造防滲擋水墻；采用帷幕灌漿的方法封閉巖石或土層中的裂隙，形成阻水帷幕，具有較好的連續(xù)性和防滲性，是水利工程建筑物地基防滲加固常會(huì)采用的高效辦法。

3.4 對(duì)深覆蓋層的加固處理

水利工程的建筑物處在河流中時(shí)，地基的位置可能會(huì)位于較厚的覆蓋層，這是由于河流、泥石流沖擊而形成的一個(gè)較大區(qū)域的堆積層，多為碎石、卵石、泥石等，如果進(jìn)行大面積的挖除工作顯然耗費(fèi)巨大，因此可以對(duì)較深厚的覆蓋層進(jìn)行加固處理，可采用振動(dòng)夯實(shí)或強(qiáng)夯法來(lái)壓實(shí)土層提高密實(shí)度；由于其存在較大的孔隙，因此可以采用帷幕灌漿、固結(jié)灌漿的方法對(duì)地基進(jìn)行加固；設(shè)置混凝土截水墻；設(shè)置壩前防滲鋪蓋；設(shè)置好摩擦樁與沉重樁；擴(kuò)大地基基礎(chǔ)。

3.5 對(duì)液化土層的加固處理

首先對(duì)可液化土層進(jìn)行挖除工作，然后換填高強(qiáng)度、高防滲性能的其他材料進(jìn)行回填；可以采用振沖擠密的方式或者分層壓實(shí)來(lái)對(duì)土層進(jìn)行固化；可以設(shè)置混凝土墻對(duì)液化土進(jìn)行圍擋封閉處理；設(shè)置灰土樁、砂樁、砂井以排水加固地基。

不良地基對(duì)于水利水電工程建設(shè)有巨大的影響作用，工程建筑物的穩(wěn)定性、安全性都建立在穩(wěn)固的地基基礎(chǔ)上，因此在施工時(shí)要先處理好不良地基問(wèn)題，確保其能夠滿(mǎn)足建筑需要，保證水工建筑的安全性和耐久性。