水利水电工程建筑中不良地基的影响与处理技术

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

摘要


关键词

正文


(刘立龙1,代杰2

1福建芗江工程项目管理有限公司西藏分公司,西藏拉萨 850000

2四川昭益工程管理有限公司,四川成都 610000)

摘要地基作为水利水电工程的核心承载结构,其稳定性直接决定工程安全与使用寿命。不良地基因地质条件复杂、承载能力不足等问题,成为水利水电工程建设中的主要技术难题。本文聚焦水利水电工程建筑中不良地基的影响与处理技术,首先阐述不良地基的类型及工程特性,明确其对工程建设的制约作用。接着从工程结构、施工安全、运行效益三个维度,分析不良地基带来的具体影响,梳理问题产生的核心症结。最后结合工程实践需求,提出针对性的处理技术路径与应用保障措施,为提升水利水电工程地基处理质量提供参考。

关键词水利水电工程;不良地基;工程影响;处理技术;地基稳定

引言

水利水电工程承担着防洪、发电、灌溉等重要功能,其建设质量与国民经济发展及社会公共安全密切相关。地基作为工程结构的基础支撑,其地质条件直接影响工程的整体稳定性。在水利水电工程建设中,不良地基的出现较为普遍,这类地基因受地质构造、水文条件等因素影响,存在承载能力低、压缩性大、抗滑稳定性差等问题。若对不良地基处理不当,易导致工程结构沉降、开裂甚至坍塌,不仅会增加工程建设成本与施工难度,还会严重威胁工程运行安全。因此,系统分析不良地基的工程影响,探索科学有效的处理技术,对保障水利水电工程建设质量与运行安全具有重要的现实意义。

一、水利水电工程中不良地基的类型与特性

(一)常见不良地基的主要类型

水利水电工程中常见的不良地基类型多样,主要包括软土地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、岩溶地基及断层破碎带地基等。软土地基由淤泥、淤泥质土等组成,广泛分布于河流中下游及沿海区域;湿陷性黄土地基在西北干旱半干旱地区较为典型,受水浸湿后易发生剧烈沉降;膨胀土地基含有大量亲水性矿物,随含水量变化会产生明显的膨胀与收缩变形;岩溶地基因地下溶洞、溶沟发育,存在地基空洞隐患;断层破碎带地基则由断层活动形成的破碎岩体组成,结构松散且稳定性极差。

(二)不良地基的核心工程特性

不同类型的不良地基虽表现形式各异,但均具备一些共性工程特性。承载能力不足是不良地基最突出的特征,无法为上部工程结构提供稳定支撑,易引发结构失稳。压缩性过大导致地基在工程荷载作用下产生过量沉降,影响工程结构的平整度与密封性。抗渗性能差的不良地基易出现渗漏问题,尤其在水利水电工程中,可能引发管涌、流土等地质灾害。此外,部分不良地基还具有明显的变形敏感性,如膨胀土地基的胀缩变形、湿陷性黄土地基的湿陷变形等,受外界环境影响显著。

(三)不良地基的形成因素

不良地基的形成是自然地质作用与人为因素共同作用的结果。自然因素中,地质构造运动决定了地基的基本地质格局,断层、褶皱等地质构造易形成破碎带地基;气候条件影响地基土的物理性质,干旱气候导致黄土湿陷性发育,湿润气候则促进软土地基形成;水文地质条件通过地下水的渗透作用,改变地基土的含水量与密实度,加剧地基不良特性。人为因素方面,工程选址不当可能直接面临复杂不良地基,而不合理的施工活动如盲目开挖、排水不当等,会破坏地基原有平衡,诱发或加剧地基不良问题。

二、不良地基对水利水电工程建筑的主要影响

(一)影响工程结构稳定性与安全性

不良地基对水利水电工程结构稳定性的影响最为直接。承载能力不足的地基在大坝、水闸等重型结构荷载作用下,易发生不均匀沉降,导致结构出现裂缝、错位等病害,严重时会引发结构坍塌。岩溶地基中的空洞的存在,可能导致地基局部失稳,使上部结构产生突发性沉降;断层破碎带地基的抗滑稳定性差,在水压力与结构自重作用下,易发生滑动破坏,威胁整个工程的安全运行。此外,不良地基的渗漏问题会加剧地基土的软化,进一步降低地基承载能力,形成恶性循环。

(二)增加工程施工难度与建设成本

不良地基的存在显著提升了水利水电工程的施工难度。在施工前期,需投入大量人力物力进行详细的地质勘察,以明确不良地基的分布范围与工程特性;施工过程中,针对不同类型的不良地基需采用特殊的施工工艺与设备,如软土地基的排水固结处理、岩溶地基的填充封堵等,延长了施工周期。同时,处理不良地基需要额外的材料、设备与技术投入,大幅增加工程建设成本。若施工中发现新的不良地基问题,还需调整施工方案,进一步导致工期延误与成本超支。

(三)降低工程运行效益与使用寿命

不良地基处理不到位会严重影响水利水电工程的运行效益与使用寿命。工程结构因地基问题产生的裂缝、渗漏等病害,会降低工程的防渗性能与结构完整性,增加工程运行中的维修养护成本。例如,大坝地基渗漏会导致水资源浪费,影响灌溉与发电效益;水闸地基沉降会导致闸门启闭困难,影响防洪调度功能。长期运行中,地基的持续变形会不断加剧结构损伤,缩短工程使用寿命,原本设计使用年限的工程可能因地基问题提前报废,造成巨大的经济损失。

三、水利水电工程建筑中不良地基的处理技术与保障措施

(一)针对性的不良地基处理技术

针对不同类型的不良地基,需采用差异化的处理技术。对于软土地基,常用排水固结法通过设置排水体加速地基土排水固结,提升地基承载能力;换填垫层法采用优质填料替换表层软土,改善地基浅层特性。湿陷性黄土地基可采用强夯法通过冲击能量夯实地基土,消除湿陷性;或采用挤密法通过挤密桩挤压地基土,提升密实度。岩溶地基以填充封堵为主,采用混凝土、灌浆材料填充溶洞与溶沟,增强地基整体性;断层破碎带地基则通过灌浆加固法,将水泥浆等浆液注入破碎岩体,提升岩体强度与稳定性。

(二)强化施工过程质量管控

施工过程的质量管控是确保不良地基处理效果的关键。建立完善的地质勘察复核机制,在施工前对勘察结果进行现场复核,及时发现遗漏的不良地基区域。制定专项施工方案,针对具体不良地基类型明确处理技术参数、施工流程与质量标准,施工中严格按照方案执行。加强施工过程中的监测,通过布设沉降观测点、孔隙水压力计等监测设备,实时跟踪地基处理效果与变形情况,若发现异常及时调整施工措施。同时,加强对施工材料与设备的质量管控,确保其符合施工技术要求。

(三)完善后期监测与维护体系

建立长效的后期监测与维护体系,保障不良地基处理后的长期稳定性。在工程运行期间,持续开展地基变形、渗漏等指标的监测,建立监测数据档案,通过数据分析预判地基稳定性变化趋势。制定针对性的维护预案,针对监测中发现的问题及时采取维修加固措施,如对出现渗漏的地基进行补充灌浆,对发生轻微沉降的区域进行局部加固。加强日常巡检,重点排查不良地基处理区域的结构病害,做到早发现、早处理,避免问题扩大化,确保水利水电工程长期安全稳定运行。

结束语

不良地基是水利水电工程建设中无法回避的技术挑战,其对工程结构安全、施工效率及运行效益的影响深远。准确识别不良地基类型与特性,科学分析其工程影响,是制定有效处理方案的前提。通过采用针对性的处理技术,强化施工质量管控与后期监测维护,能够有效提升不良地基的承载能力与稳定性,保障水利水电工程的建设质量与运行安全。未来,随着地质勘察技术与地基处理技术的不断发展,应进一步加强技术创新与实践应用,探索更加高效、经济的不良地基处理方法,为水利水电工程事业的高质量发展提供坚实的技术支撑,充分发挥水利水电工程在国民经济与社会发展中的重要作用。

参考文献

[1]韩佳梅.水利水电工程建筑中不良地基影响及处理方法[J].居舍,2025,(18):1.

[2]谢瑞华.水利水电工程建筑中不良地基的影响与处理技术[J].居舍,2024,(18):70.

[3]鲁姣.解析水利水电工程建筑中不良地基的影响及处理技术[J].中华建设,2024,(01):130-131.


...


阅读全文