大庆市水利规划设计研究院
地基结构作为水利水电施工的重要基础结构,其自身的施工处理质量与水利工程的使用性能和使用寿命存在一定联系。为此,相关人员应加大对地基处理技术的研究力度,为水利水电工程的施工质量奠定良好的基矗实际工程中可以发现,地基处理的质量与技术的合理选用有密切联系,相关设计人员应加深对地基处理技术应用性能的了解,同时做好施工场地的现场勘测工作,从根本上提升地基处理技术应用的科学性。
一、水利水电工程中的常见地基类型和处理技术
1、可液化土层地基
可液化土层地基是指在处于饱和状态可液化土层上的地基,实质上是沙土和粉土在外力干的扰下导致孔隙水压上升导致土层抗剪强度降低、消失土层,如果不及时使用有效的地基处理技术进行处理则会导致施工建设失败、安全隐患增加,严重时还会导致整体建筑坍塌。
处理技术:考虑到可液化土层存在孔隙水压大的特性,应优先选取强夯法、置换法和桩基础的地基处理技术。其中的强夯法指的是,借助夯锤自重和高处掉落的冲击力对地基进行夯击的处理措施,实际应用时,可以结合土层的实际分布状况和工程基础结构的强度需求,适当调整夯锤重量和提升高度,从而实现对夯实力度的有效控制;置换法较为适用于可液化土层结构较少的地基处理工作中,可以将可液化土层全面清理,之后填入稳定性较好和结构性能较好的土方;桩基础指的是,将超出液化土层高度的桩体压进地基结构中,用于挤密土体,实现提升地基结构稳定性的目的。
2、淤泥质软土地基
淤泥质软土包括淤泥和淤泥质土,既特殊又分布范围广,是一种岩石,在缓慢流水的影响下会逐渐沉积,也能够与其他物质发生物理返佣、化学反应和生物作用,难以形成固结软弱细粒。经很多勘查人员勘查后了解到这种软土含水量高、抗剪强度低,在较大压力下会出现土壤流动,导致地基变形发生,影响地基上层建筑物的安全性及质量。
处理技术:主要处理技术包括桩基法、换土法和灌浆法。其中的桩基法指的是,根据地基处理的强度需求,合理配置混凝土,进行灌注桩施工,并且借助相关的打桩设备将灌注桩的底端打至硬土层的处理方式。在该技术中,对混凝材料的性能提出了较高的要求,材料质量与桩体强度存在直接联系,同时还应合理布置桩位,确保能够满足水利水电工程的施工要求;换土法指的是将地基区域的淤泥土层全面清除,在其中换填砂石和石屑等强度较高的材料,确保其能一次符合地基施工的需求,避免出现二次处理的问题;灌浆法指的是,借助相应的高压设备,将一定的浆液注入地基结构中,待其干涸后,与地基结构的土层形成一个整体结构,我们也可将其称为复合型地基。
3、岩溶地基
岩溶实质上就是一种可溶性岩石,其形状多种多样,常见的岩溶不仅包括洞穴和石芽,还包括石沟、石林、溶洞、地下河和峭壁,其地质处理难度非常高,所以水利水电工程施工尽可能避免这种地质,如果避免不了这种地质处理时,则需要选取最有效且具有高针对性的地基处理技术进行处理,并制定相应置换、防渗堵漏等处理方案。
处理技术:挖填法:适用于浅层溶洞、溶槽、溶沟等,即先将软弱充填物挖除,然后回填碎石和灰土等,其作用在于增强地基强度;灌填法:适用于基础下的较深溶洞埋深时,即通过钻孔向洞内灌注砂砾、水泥砂浆、混凝土等;桩基法:适用于地基上修建重要建筑物,此外还包括跨盖法和排导法。
4、深覆盖层地基
深覆盖层一般都处于河流流域,其形成原因在于河流冲击使各种碎石、砂石和泥石等堆积,造成堆积厚度增大,最终形成深覆盖层,直接影响了该区域地基工程施工的安全性、稳定性和防渗性,其后处理难度、置换难度和填充难度均比较大。
处理技术:强夯法或振动碾夯实或压实土体表层;对地基进行固结灌浆和帷幕灌浆;设置混凝土截水墙或用高压喷射灌浆构筑防渗墙;坝前铺盖防渗;采用沉重桩或摩擦桩;扩大基矗
5、饱和松散砂土地基
饱和松散砂土与其他土层地基相比,其承载力和稳定性均较低,在外力的作用下发生错位和变形,从而降低整地基的稳定及安全性,所以在进行该类地基处理时,需要进行加固处理,加固方法包括注浆加固法和隔离桩法。
处理技术:包括孔内深层强夯法、换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、预压法、石灰桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。
二、地基处理中的注意事项
1、注重施工准备
第一,要将施工前的准备工作执行细致且到位,并始终贯穿整个工程;第二,要全方位的去做好各项环节准备工作,如征地环节、水电布置环节、通信设施布置环节;第三,必须根据地基施工要求及相关质量标准购买工程施工设备、施工技术及施工材料;第四,要根据实际选择相关建设监理单位,以保证水利水电工程地基施工得到实时和动态监督及管理,以保证地基施工质量及进度,最终提高水利水电工程质量。
2、仔细勘测现场
第一,相关勘查人员要在地基施工前全面勘查施工场地的地质,然后结合以往勘查得来的遥感照片、报告和数据资料等,分析勘查结果;第二,还需要对岩石进行测试,并进行见土试验、现场原型观测和岩体学试验等;第三,根据勘查结果,选出最为合理有效的地基处理技术进行水利水电工程设计。
3、适当选择地基处理技术
地基处理方法不仅包括换填垫层法和强夯法,还包括砂石桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法等。所以要根据工程地基实际,结合处理机械成本、材料预算及建筑成本等,选出效能高、质量标准及成本低的设计方案。此外,还需要做好后期技术维护工作,如施工人员要定期对施工中的施工设备进行定期维护,并检查和解决地基存在的问题,最后还要对后期的水利水电技术进行维护。
结语:水利水电工程需要高质量的地基工程施工才能保证其质量及效率,所以在进行水利水电工程设计及施工时,一定要合理选择和应用地基处理技术,以保证地基工程施工安全性和质量。
参考文献:
[1]熊霞林.浅析地基处理技术在水利水电工程施工中的应用[J].建材与装饰,2015(46):226-227.
[2]魏崧.水利水电基础工程与地基处理技术的现状分析和发展研究[J].工程建设与设计,2018(2):46-47.