水利水电工程建筑不良地基影响及处理策略

引言

水利水电工程在国家基础设施建设中占据着举足轻重的地位，其对于水资源的合理调配、水力发电以及防洪减灾等方面发挥着不可替代的作用。然而，在水利水电工程建设过程中，不良地基的存在给工程建设带来了极大的挑战。不良地基由于其自身的地质特性，如土层结构不稳定、渗透性强、承载能力低等，会对工程的稳定性、安全性以及耐久性产生严重影响。若在工程建设前期未能对不良地基进行科学有效的处理，随着工程的推进以及后期的运营，极有可能引发一系列工程事故，造成巨大的经济损失与人员伤亡。因此，深入研究水利水电工程建筑中不良地基的影响，并探寻切实可行的处理策略，对于保障水利水电工程的顺利建设与长期稳定运行具有重要的现实意义。

1 水利水电工程建筑中不良地基的影响

1.1 地质缺陷影响

水利水电工程多建于江河等复杂地质环境中，不良地基常伴有软弱夹层、基础断层带等地质状况。这些地质缺陷致使地层强度不足，难以承受工程建设所施加的巨大荷载。在工程建设过程中，部分土层结构在剪切力作用下，极易产生局部应力破裂，进而引发地质缺陷问题。此类问题不仅会对工程建设的稳定性构成严重威胁，导致建筑物出现倾斜、开裂等现象，甚至可能引发安全事故，致使工程建设进度被迫拖延，同时还会大幅增加建设成本，造成资源的浪费。例如，在一些山区的水利水电工程中，由于地基存在断层带，在工程建设过程中频繁出现地基局部塌陷的情况，严重影响了工程的施工进度与质量。

1.2 地基渗漏影响

不良地基的地质条件不佳，对房屋地基的施工及稳定性产生显著影响，在水利水电工程中极易引发渗漏问题。由于土层密实度欠佳，土粒间孔隙较大，使得基础透水性增强，从而导致房屋基础渗漏。在水利水电工程里，建筑物的防渗性能至关重要，一旦出现地基渗漏，不仅会致使工程施工质量下滑，还会滋生一系列安全隐患。渗漏可能会削弱地基的承载能力，引发地基不均匀沉降，进而对水利工程的正常运营造成极大的不利影响。以某水库工程为例，由于地基存在强透水层，在水库蓄水后，出现了严重的地基渗漏现象，导致水库蓄水量无法达到设计要求，同时对周边地区的地下水水位及生态环境也产生了不良影响。

1.3 沉降变形影响

水利水电工程多以混凝土为主体建筑材料，其自重大，这就要求建筑物基础具备足够的承载力，以确保建筑物的整体稳定性。然而，不良地基中常含有大量细砂层，在水文条件变化以及外部载荷，如机械振动等作用下，极易发生液化现象。地基液化会严重削弱其承载能力，引发地基失稳以及不均匀沉降，这对水利水电工程建筑的安全性影响巨大，可能导致建筑物墙体开裂、基础下沉，甚至整体坍塌，最终引发严重的安全事故，造成巨大的经济损失与人员伤亡。例如，在一些靠近河流的水利水电工程中，由于地基中的细砂层在水流冲刷及振动作用下发生液化，导致建筑物出现了明显的沉降变形，严重影响了工程的正常使用。

2 水利水电工程建筑中不良地基的处理策略

2.1 可液化土层地基处理

可液化土层在振动荷载或静力作用下，孔隙水压力迅速增加，致使黏性较低或无黏性的土层瞬间丧失抗剪强度，进而发生液化，导致地基滑移、沉陷甚至失稳，对地基上的建筑稳定构成严重威胁。针对可液化土层地基，可采取以下处理措施：其一，直接挖除可液化土层，随后选用防渗性能与强度俱佳的材料进行回填，以此增强地基的稳定性；其二，运用振动方式对土层实施分层压实处理，提高土层的密实度，降低其液化的可能性；其三，在可液化土层周边修筑混凝土围墙，将其完全围合，防止液化土层流动，避免对地基稳定性产生不利影响；其四，在可液化土层中构建灰土桩或砂桩，以此提升地基的稳定性，有效预防地基发生滑移或沉陷失稳现象。例如，在某水利水电工程的地基处理中，通过在可液化土层中打设砂桩，成功提高了地基的承载能力与稳定性，确保了工程的顺利建设。

2.2 强透水层地基处理

刚性坝基中的卵石、砂石及砾石构成强透水层，其孔隙率大、透水性强，会造成大量水分流失，引发管涌问题，同时提升扬压力，对建筑稳定性产生负面影响。针对这一问题，常见的处理措施为直接开挖清理强透水层，然后用混凝土或黏土等材料填筑，形成截水墙，阻挡水分渗漏。此外，还可借助冲击钻机钻孔，随后用混凝土材料回填，构建防渗墙；或者采用高压喷射灌浆法构建防渗墙。这些方法不仅能够有效解决强透水层带来的问题，还能显著增强坝基的防渗能力，从根本上保障地基的稳定性。例如，在某大型水利枢纽工程中，通过采用高压喷射灌浆法构建防渗墙，成功解决了强透水层地基的渗漏问题，确保了工程的安全运行。

2.3 淤泥质软土地基处理

淤泥质软土地基主要由腐泥及淤泥质土组成，具有含水量高、压缩性大、抗剪强度与承载能力低的特点，通常呈软塑或流塑状态。由于其极易发生塑性变形，严重影响地基上建筑的稳定性。针对此类地基，常用的处理技术包括：

一是直接挖除淤泥质软土层，并用防渗性能与强度优越的材料回填；二是进行排水作业，设置砂垫层或矿井，加速土体排水固结，提高地基强度；三是采用抛石挤淤的方法，通过抛填片石等材料，将淤泥挤出，提高地基的承载能力；四是适当扩大水利水电建筑地基基础，或修建桩基基础，增强地基对上部结构的承载能力；五是在施工前经过精确计算，预留相应的沉降量，以应对地基可能产生的沉降；六是采用镇压层法，在地基表面铺设一定厚度的镇压层，增加地基的稳定性。

3 总结

水利水电工程作为国家重要的基础设施，其建设质量直接关系到国家经济发展与人民生活福祉。不良地基作为水利水电工程建设中面临的常见难题，对工程的稳定性、安全性及耐久性产生着多方面的严重影响，如地质缺陷导致工程建设面临安全风险与成本增加，地基渗漏影响工程质量与正常运营，沉降变形威胁建筑物安全等。为有效解决这些问题，针对不同类型的不良地基，需采取相应科学合理的处理策略，如对可液化土层地基采取挖除回填、振动压实等措施，对强透水层地基采用开挖填筑、构建防渗墙等方法，对淤泥质软土地基运用挖除回填、排水固结等技术。

参考文献：

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