探究水利水电工程施工中不良地基处理技术

探究水利水电工程施工中不良地基处理技术

张钰

深圳市广汇源水利建筑工程有限公司深圳518020

摘要:随着社会经济的迅速发展,水利水电工程建设事业有了蓬勃发展。作为水利水电工程的基础,地基施工质量的好坏直接影响到工程整体施工质量,进一步影响水利水电工程运行的安全性与可靠性。不良地基是水利水电工程建设过程中经常遇到的问题,也是施工难点。要实现地基施工质量的有效提升,就必须做好不良地基的处理工作。文章分析了水利水电施工过程中不良地基的危害,对不良地基处理方法和技术进行一定的研究,希望可以为水利水电工程施工提供一定的参考。

关键词:水利水电;工程施工;不良地基;处理技术;

引言:水利水电工程不仅关系着社会经济的发展,还与人们的日常生活有着密切的联系,其质量也受到了人们的广泛关注。水利水电工程质量会受到多方面因素的影响,其中不良地基是在工程施工中常见的问题之一。不良地基的问题不只影响工程的效益,严重时还会威胁人们的生命财产安全,因此,为了水利水电工程的安全性与稳定性,在出现不良地基时要及时采用相应的技术进行处理。

1水利水电工程地基的简介

1.1水利水电工程地基特点

水利水电工程的地基项目一般都会面临较为复杂的地质和水文环境,这就给施工建设带来了很多不确定性因素,地基很容易受到多种不良因素的影响而出现结构不稳甚至塌陷的极端情况,水利工程的地基建设要在前期做好地质勘查工作,要进行实地的检测与调查,以确定土层的强度和承载能力。水利工程极为复杂,分为水上、水下和地面、地下等多个不同地点的施工项目,地基在其中发挥着支撑和承重的重要作用,再加上软土地基的固有缺陷,造成地基建设难度和复杂度都很高,其本身的防水防渗性能较差,需要在其基础上开展加固作业,提升软土地基的承载能力,而且还要严防可能发生的沉降现象。另外,水利地基工程其结构本身还具备容易被压缩的特点,随着施工工作的推进,上层建筑逐渐成型,地基所承受的压力倍增,那么就会导致地基结构变形,造成不均匀的沉降现象。

1.2不良地基造成的危害

以水利水电工程的选址地点和施工环境来看,地质环境不佳,所在区域土质以软土为主,其内部含有大量的水分,以此为基础建成的地基很难保证具备较高的强度,难保不会出现变形,危害到后续施工安全和整体工程的质量,地基达不到工程建设所要求的强度和密度,这给施工进度造成严重影响,施工人员必须先期开展加固和强化作业,这无疑增加了施工的难度和工程量,在期间还会遇到多种安全风险和隐患,随时到面临着结构性的隐患和不足,施工风险和难度都很高。

2水利水电工程施工不良地基处理技术

2.1置换垫层施工技术

如果在地质勘查研究中发现,处于基层的土质不适合作为基底,且土层的厚度较小,那么就可以利用各种强度较高的材料混合起来形成一种新的垫层,来替换原有的土层,这样置换完成后,地基的基层部分的各项指标就能够符合设计要求。但也要注意到此种方式并非什么情况下都可以使用,要考虑到土料运输的难度和成本问题。

2.2灌浆技术

利用气压、液压或电动化学原理,把具有充填、胶结性能的材料注入各种介质的缝隙和孔隙中以增加其强度和密实度。通过钻孔,将压浆管放入到预定深度的土层,在较高的灌浆压力作用下使浓浆克服土体的初始应力和抗拉强度,在土体内产生水力劈裂和置换作用,形成交叉的结石网格和较高强度的空间性刚性骨架。在水力劈裂过程中土体中自由水和毛细水被排走,表面水被吸收,土体发生固化和化学硬化作用使土体再次得以加固。

2.3加筋施工技术

在软土层中加装桩体或者钢筋等结构来提升其结构的强度,是目前普遍采用的重视施工技术,加筋的要点是要将预制好的结构性强度较高的桩体打入软土层中,然后利用旋喷作业利用混凝土或者其他材料进一步做好加固处理,要控制好加筋桩体的数量,合理安排各自所在的位置,以此来提升软土地基的整体强度。

2.4预应力锚固技术

预应力锚固技术被广泛应用于水利工程的边坡加固工程,进而加强不良土体的稳定性。预应力锚固技术多采用抗拉强度在1860MPa以上的钢绞线,并具有耐腐蚀性及低松弛等特性,锚索孔多采取干式成孔的施工方法。该技术在三峡、小浪底、二滩及石泉水电站等工程中,都有所应用。

2.5水泥粉煤灰碎石桩技术

水泥粉煤灰碎石桩在水利工程地基改造中的使用比较广泛,其材料主要是水泥、粉煤灰和碎石,具有较高的粘结强度。利用水泥煤粉灰碎石桩、褥垫层以及桩间土共同组成水利工程的复合地基。在地基上部的建筑物产生的压力会造成褥垫层产生变形,同时将这些压力均匀的分散到水泥粉煤灰碎石桩以及桩间土之上,使地基的受力比较均匀,同时水泥粉煤灰碎石桩的承载能力随着挤密作用得到进一步的提高,桩周围的土层产生的策应力又进一步的强化了其受力的能力。

3水利水电工程中常见不良地基的处理措施

3.1淤泥质软土的处理

淤泥质软土包括多个方面,主要有:淤泥质土、腐泥、承载力低,还有其他相关天然含水量特备高,多呈现软塑以及流塑形态。由于其质软,易产生侧向膨胀、滑移或挤出、高压缩变形等,所以,上部建筑物的稳定性受到影响。土坝坝基的淤泥质软土长期难于稳定,但是排水困难。常采取的处理办法是:(1)置换砂层,或砂垫层排水;(2)开挖清除;(3)抛石挤淤;(4)砂井排水;(5)扩大建筑物基础或采用桩基;(6)控制加荷速率,使其缓慢排水固结;(7)用镇压层法,如反压护堤平台;(8)用板桩墙封闭和在底部侧向填砂、砾石阻滑。

3.2深覆盖层处理

地基处于形态不同所需要的方法不同,如果地基处河流的冲积层、碎石层等相关或其他相关原因导致形成的对基层比较大时,因这样的地基十分松散、孔隙大,不利于全部开挖消除,这时常常采用的处理办法有以下几种:(1)对地基进行固结灌浆和帷幕灌浆;(2)用强夯法或振动夯实或压实土体表层;(3)坝前铺盖防渗等等。

3.3坝基涌泉处理方法

坝基涌泉经常会出现土层松散、基岩裂隙等情况,这些情况的出现会导致坝身不稳固或土坝涌流破坏,一旦出现这些情况则会给混凝土的浇筑带来诸多困难,严重者会出现漏水通道,因此必须予以充分的重视,采取科学有效的处理方式进行处理,而处理的原则就是能排就排、能堵就堵。对涌泉进行处理一般会采用以下办法:首先,对基岩涌泉,只有能堵的地方就用混凝土进行封堵,引水入集水坑对涌水量大的地方,预埋灌浆管,并回填砾石,回填混凝土封堵在抽水以后进行,回填灌浆再后期也需进行。对混凝土盖顶上再铺筑粘土对于我们的土坝基础;其次,安装活动制止阀门在涌泉出口,使其可向库内涌水,但不能使库水漏失。

3.4强透水层的防渗处理

以大坝为例,都属于强透水层的刚性坝基砂、卵、砾石,一般都加以开挖清除,土坝坝基砂、卵、砾石层因透水强烈,不仅增大扬压力,影响建筑物的稳定,损失水量,且易产生管涌,一般都加以防渗处理。处理的方法是:回填粘土或混凝土将透水层砂、卵、砾石开挖清除,构筑截水墙。回填混凝土或粘土形成防渗墙,利用冲击钻机作大口径造孔。修筑水泥防渗墙利用高压喷射灌浆方法。

4总结

综上所述,在科学技术的影响下,出现了多种不良地基处理技术,这些技术的应用为水利水电工程的质量提供了相应的保障。在不良地基处理技术的使用上需要根据实际的地质情况与环境进行技术上的选择,从而保证工程施工的顺利进行。

参考文献:

[1]穆春茂.浅谈水利水电工程施工中的不良地基处理技术[J].工程技术:文摘版,2016(9):00094-00094.

[2]贾宏伟.水利水电工程施工中有关不良地基处理技术[J].中华建设,2013(7):156-157.

[3]水利水电基础工程施工中不良地基的处理新技术[J].曹昕歌.科技创新与应用.2014(36)

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