关键词:水利工程;地基处理;技术应用
前言
地基质量是水利工程的根本保障,必须通过不断对地基施工技术的研究和实践去发现更多的科学施工方法和安全的施工技术,提高地基建设的质量,最终完善对不良地基的加固,为整体工程的实施打下坚实基础。
1水利地基工程施工要求
(1)工程施工开始之前,应当根据水利工程施工的特点,进行多方位的详细勘探和检测工作,也就是对施工现场土地的质量、起伏状况、水域的流量以及公共交通和居民环境进行周密的调查,然后通过分析,制定科学合理的预防措施和应急措施,保证地基施工在任何情况下都能安全有序地进行。
(2)土地开挖过程中,滑坡、塌崩和危岩等情况时有发生,应当提前制定预防计划以及紧急应对措施。同时,对数据进行复测,利用定位线、标高、基准点和基槽进行放线做复测,并记录数据进行科学分析,根据测验结果判断是否符合设计的要求,如果其中有任何问题出现,都应该得到解决和反馈。
(3)根据地基施工过程的具体需求,对地基施工路段的道路、桥梁以及港口进行坚固度和场地容量的设计,以保障交通工具、施工器械以及原材料的顺利通行,以及货物的存放安全。做好准备工作,确保施工所需物品的保护工作顺利进行,从而保障地基施工过程中不会受到阻碍。
(4)全面了解地基施工周边的地形地貌以及地质活动历史,根据具体情况做好人员安全的保护工作和应急处理机制,尽可能降低地质灾害带来的损失。例如泥石流、山体滑坡以及地壳运动。
(5)在开工过程中应当切实执行施工计划,对施工周边地区的建筑、地下水管以及交通和民用设施进行保护,尽量维护周边的自然环境和人文历史景观,保障该地区地质结构的完整性。同时,对阻碍施工的建筑应当选择避让,无法避让的需在拆除时进行足够的物质补偿。
(6)施工时,应当按照设计标准对施工地周围环境进行整改工作,尤其是排水坡度和供排水设施。若没有明确的设计规划,排水坡度应该≤3%的标准执行。如果开挖的土地基准点没有达到地下周围水位基槽的高度,理应参照前期准备工作中的地质勘察资料执行工作,运用科学的方法降低地下周围水位的基准线,达到所需的高度。通常状况下,开挖的土地基准点应当高于周围水位的基槽0.5m以上才可继续后续的施工。
2水利工程施工中地基处理技术应用准备
2.1水利地基施工准备工作
水利地基施工一般从两个方面开始施工。
(1)利用从线到面的方式进行浅基础的施工,首先要对施工的大致范围有个了解,制造出一条具有分割作用的线条,再逐渐扩大施工的面积,施工时要考虑到水位下降问题以及适当的增加排水系统,按照施工地的地质条件并有效结合先前的施工方式,寻找最为合适的保护建筑结构的施工方式,对其进行有效的预防,便于其能够更好的投入使用。
(2)由于地基能够对建筑的上层进行支撑,所以对于其强度以及面积的要求很高,要对地基基础进行综合的考察,主要考察内容如下:a.地基是否具备耐久韧性;b.地基是否具备较好的抗水侵蚀性;c.地基是否具备足够的抗化学腐蚀性;d.地基是否具有较强的抗低温能力。此外,尽管允许地基发生变形,但变形程度要控制在一定的范围内。
2.2平面地基及斜面地基的处理方案
对于平面地基来说,主要采用水漫灌的方法进行处理,其原理是使土体颗粒间饱和充水,在饱和水的作用下,颗粒间的毛细力就会大大降低甚至消失,地基因此发生自由沉降,实现颗粒配级重组目标,自由沉降后地基的强度和抗滑能力就可以满足实际需要。水漫灌所持续的时间应该根据实际情况来确定,主要是看地基土体属于哪种类别,如果地基土体为粘粉粒,则需要持续2~3d,如果地基土体为砂砾卵石,则需要持续1d左右,同时砂粒和砾石下沉流失以后,需要在地基表层及时作出补充,这样能够有效防止上层地基粗化。
如果为斜面地基,则不适宜使用水漫灌方法,特殊的地质条件使水分分布不均匀,水体颗粒间的水很难饱和,为了解决这一问题,可以在斜面等高程开挖渗水沟,将水灌在水沟中,这样地基中土体颗粒间的水分就会最大限度的接近饱和。值得注意的是,如果渗水断面过大,就会对斜面地基产生较大扰动,破坏其稳定性,因此在建设渗水沟时,要尽量减小断面尺寸,深度和宽度最好控制在10~15cm之间。为了达到预期水利夯实效果,可以适当调整渗水沟间距,调整幅度可以根据土体类别以及坡比系数来确定,渗水时间同样需要考虑土体属于哪种类别,另外还要考虑到处理厚度。
3水利地基工程的施工技术应用
3.1透水层防渗技术
透水层控制的程度对整个水利工程质量的影响是直观的,也是水利工程地基施工技术的重要考虑目标。例如,地基处理的目标是自重型湿陷性黄土,因为其自重大且吸水能力强,若透水层浸水严重将会危害土质的结构,最终还会造成渗透型管涌的现象,对地基的载荷承受能力的损害是巨大的。这是严重的安全隐患,如若造成建筑物的安全事故,那么对水利工程的影响将无法估量。解决该安全隐患的主要方法是采用高压喷射灌浆的方法,形成一个混凝土挡土墙进行防渗处理,同时配套大坝的混凝土设施进行渗透线路的搭建和延伸。
3.2土层板块沉降、错位和移动预防技术
诸如杂填土这样的密度不均匀且土层黏性弱,在地壳正常运动和自身特质的影响之下,容易引发土层结构最终移位和地基不均匀下沉,影响整个水利工程的运行。为了预防土层板块移位和沉降,影响周边地区的地质环境,首先要用混凝土将其周边墙体进行封固;再使用灰土强夯法,将土层按照均匀的间隔进行钻孔的工序,然后在孔内注入常用的添加物质,再用夯锤进行夯实工序,使土层的密度变得均匀、土质厚实。但在夯实的过程中会造成剧烈的震动,需对建筑物和仪器进行保护。该方法使得地基承受的载荷得到了较大程度的提高,成功避免在巨大压力之下出现下沉和移位现象的发生。
3.3软土地基施工技术
由软弱黏性土构成的地基称为软土地基,主要由淤泥以及可压缩程度较大的泥土构成,所以软土地基之间存在较大的空隙、抗剪强度较弱以及透水性强的特点,综合以上特性,所以其承受的载荷能力很受限制。因为水利工程需要地基为其提供足够载荷承受能力来满足施工的需要,所以需要对软土地基进行必要的地基处理,其施工技术主要有。
(1)换填土技术。其作为最常见最简便的处理方法,通常条件下将水泥和灰土作为添加剂,以此来增加地基的可塑性和密度,从而有效增强软土地基的承载能力,加之其造价成本较低,便于控制工程的施工进度,这种方法也成为了施工方比较重视的一种方法。
(2)重物强夯法。顾名思义就是利用重物对软土进行不断夯实和击打,最终提升地基的承重能力,为建筑物提供全部的载荷,避免坍塌和下陷的情况出现。通过对被改造地基的强夯工序,让被改造地基变得坚固和结实,但是在进行夯实处理的时候应当按照一定的程序,在一层夯实处理完成之后,再进行下一层的夯实处理,最后一层夯实之后才可以进行夯实基坑的填平工序。因为夯实机容易造成巨大的振动,影响夯坑周边表层泥土的紧密程度,所以在夯实完成后还需再对进行一次强度较低的夯实工作,例如压路机进行夯实处理。根据我国在许多工程地基处理中的经验,在对松土和软土进行夯实技术处理的同时,如果进行一些其他固化处理,其最终效果会有较大的提升。
(3)重物挤淤法。这种方法区别于重物强夯法的一点就是适用沼泽地或其他亲水性较强的地基,但是由于难以实现排水和抽水,其他的方法就难以实现,唯有通过碎石等材料进行加固。但是,这些碎石也有明确的标准,其半径一定要达到15cm。这种方法最先从被处理地基的中心开始进行重石的添加,这样做的主要目的是降低采用重石填充来处理地基的材料损耗,提高经济效益。采用这种方法,最后这些填埋物会像三角体或者圆锥体一样,填埋物底部会因为重石的投入越来越宽大,然后在宽大到适当的程度之后就可以进行夯实的工作了。在压路机工作的时候,再根据实际情况向里面添加石头,如此往复多次之后,最终实现其根基的稳固和坚实。
5结语
水利施工单位要紧跟时代的步伐,不断提高自身的施工技术实力,严格遵循地基工程施工的相关要求,有针对的做好地基处理工作,在提升地基工程质量的同时,提高水利工程的整体施工质量,从而有效提高施工单位的市场竞争力以及适应力,促进施工企业的可持续的发展。
参考文献:
[1]童健.水利水电中地基工程施工技术探究[J].科技创新与应用,2013(15)
[2]陈化军.刍议如何做好水利工程施工中的地基处理[J].科技创新与应用,2015(13)