水工建筑物地基分为岩基和软基两大类。岩基由岩石构成,又称硬基;软基一般由砂砾石、淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成。通常将软基中强度低、压缩量较高的软弱土层称为软土地基。
地基处理的目的是:①提高地基的承载力,确保地基能承担上部建筑物重力、水压力及其他荷载(如地震等)的共同作用。②提高地基抗剪能力,确保水工建筑物在水推力作用下不沿地基或地基内不利结构面发生滑移破坏。③降低地基的压缩性,减少地基的沉降和不均匀沉降,避免因形变在水工建筑物内产生过大的结构应力。④改善地基的渗透特性,防止发生渗透破坏及水资源的地下流失。⑤改善地基的动力特性,防止发生地震液化或振动荷载下的液化。⑥改善特殊土不良地基特性,如对于湿陷性土、膨胀土、冻土,要分别消除或减少土的湿陷性、胀缩性和融陷性等。
岩基处理措施一般有:①开挖,将表层风化岩石挖除,挖到较好的岩层。②灌浆,按作用分有帷幕灌浆、固结灌浆、回填灌浆和接触灌浆等;按浆液材料分有水泥灌浆、化学灌浆和黏土灌浆等。③桩体处理,如抗滑桩、锚筋桩等,可阻止岩石失稳和产生滑动。④锚喷,基岩临时支护或永久支护采用喷浆、喷混凝土、锚桩和预应力锚索等措施。⑤特殊基岩处理,如断层破碎带处理、抗滑混凝土洞塞、岩溶处理、基岩排水等。
软基处理措施一般有:①开挖,将天然地基开挖至较好土层。②置换,通过地层换填改良地基。③原状土加密类,通过工程措施增加土体密度进而改良地基,如碾压、夯实、堆载预压、排水预压等。④植入物加固,通过植入物挤密原状土或与原状土联合形成复合地基,如水泥搅拌桩、混凝土灌注桩、碎石桩、砂桩、水泥粉煤灰碎石桩、沉井(箱)、灰土挤密桩、柱锤冲扩桩、加筋土、土工织物敷设等。⑤浆液固化,通过压力注入特定浆液固化地层,如水泥灌浆、化学灌浆等。⑥冷热法处理,通过埋管通冷风、水或焙烧、加热地基等,处理冻土、有机质土、高含水土。
在进行地基处理设计时,一般要进行资料收集与分析,方案拟定、比选和设计,在有代表性的地方进行现场试验并评估效果,待确认处理方案安全可靠后方可进行正式大规模施工。