水利水电工程设计中地基处理技术研究覃 雯

发表时间:2020/5/9   来源:《城镇建设》2020年6期   作者:覃 雯
[导读] 随着我国经济以及科学技术的发展,越来越多的水利水电工程投入实际建设

         摘 要:随着我国经济以及科学技术的发展,越来越多的水利水电工程投入实际建设,对于我国经济体制的改革而言有着重大的意义。对于水利水电工程施工正常运营来说,地基处理技术起着至关重要的作用。但是在实际施工过程中,很多施工单位并没有足够重视地基的处理,导致整个水利水电工程中存在很多的质量隐患,对水利水电工程的使用生命以及运行可靠性造成了严重的影响。
         关键词:水利水电;工程设计;地基处理技术
1 不良地基的产生原因
         随着水利工程数量的不断增多,越来越多的水利工程建设在工作的过程中会遇到很多麻烦,究其根本可以将这些问题归为以下几个方面:首先工作人员在施工时发现地基的抗滑系数比预期值小时,在施工中地基的建设质量会受到影响,因底部的混凝土和岩石之间的关系受到影响,对应的滑动系数也就相应减少,在不断的发展过程中地质活动使得岩层之间的抗压系数减少,整体的滑动系数也就会减少。其次施工的地基体积过大,将会在局部出现沉降量大小不一的情况,如工作人员没有及时发现并且做出调整,局部沉降的特征也就会变得更加明显以至于后期人为没法进行控制。最后很多地基的内部没有绷砂层,在地质发生震动的情况下建筑物的稳固性能也就不高从而最终被破坏。当然造成不良地基成因的原因还有很多,例如地基的渗水性能,下层土质的构成或者地下水库的压力大小等。
2 水利水电工程设计中常见地基类型与处理技术
         (1)针对可液化土层来说,其主要就是沙土和粉土处于饱和状态中,表现出在受到外力的情况下导致其孔隙水压力不断升高,而且降低了土层的抗剪强度。因此在具有上述特点的可液化土层中进行工程施工,容易导致施工质量不达标以及出现安全隐患等问题,甚至可能会造成建筑的整体坍塌问题。
          (2)针对淤泥质软土来说,其主要就是在净水或缓慢的流水环境中逐渐沉积而成的没有固结的软弱细粒,其不仅具有较高的含水量和较低的抗剪强度,而且在较大的压力下会出现土壤流动以及地基变形的问题,因此对地基上层建筑的安全性造成严重影响。
         (3)永冻层。其主要表现在三年或者以上的时间处于结冰的状态,其比较长出现在我国的新疆地区,虽然表现出具有较大的承载力,但是由于其具有流变性,因此需要做好提前处理来保证其具有长期的承载力。
         (4)岩溶。其主要由可溶性岩石组成,表现出不同的形状而且具有较大的处理难度,通常需要采用置换以及防渗堵漏的方式来进行处理来提高其稳定性。
         (5)深覆盖层地基。此种地基比较常在河流流域中出现,主要就是碎石、砂石或者泥石在长时间受到河流冲击的作用下堆积形成的,表现出较差的稳定性和防渗性,而且具有较大的置换以及填充难度。
(6)饱和松散沙土。其表现出较差的承载力和稳定性,容易在外力作用下发生错位以及变形等问题,需要在施工前对其进行加固处理。
3 水利水电工程施工设计中常用的地基处理技术
3.1 灌浆法地基加固技术
         所谓的灌浆法主要是通过液压、气压或者是电化学原理来对水泥砂浆或者是粘土泥浆进行处理,使其向着液化的性质转变,促使浆液能够顺利的灌注到软体地基以及水利水电工程地基的缝隙中,促使水利水电工程施工过程中软土地基的稳定性得以提升。例如,在实际应用劈裂灌浆法进行水利水电工程软土地基施工的过程中,通常情况下会采用单排孔的形式进行布置,并将空位布置于轴线上方1.5米的位置上,这些空洞能够深入到地基的透水层中,最深可以达到40米。

因此,大多数水利水电工程施工单位在进行灌注工作时都会采用三个孔序进行施工,对第一个孔序三次灌浆灌注之后再对第二个孔序进行灌注,此时,两个孔序的灌注工作轮流开展。随着施工的进行,水利水电工程地基的灌浆以及裂缝不断增加,直至灌浆上升到坝顶周围的时候,施工单位才会进行第三个孔序的施工,这样做的好处是能够弥补前两个孔序灌浆作业时留下的缺陷。
3.2 振冲地基加固处理技术
         使用这种方法进行水利水电工程地基施工的过程中,往往需要用到一种叫振冲器的设备,其功能与混凝土振捣器相近。通常使用的振冲器都包含两个喷水口分上下两个部分,受振冲器荷载力的影响,会在软土地基中形成一定数量的小型孔洞,将一定数量的碎石或者是水泥浆添加到这些小孔中,就能够将目标振捣粉碎,进而大幅度提升软土地基的稳固性。
3.3 加筋地基加固处理技术
         很多水利水电工程为了能够有效的规避整体变形问题,都会使用加筋法对地基强度进行加固,进而大幅度提升水利水电工程建筑的稳定性。在建筑界,我们都知道,土木合成型的材料具有较强的抗拉心梗,在土层中应用土木合成材料就会大大提升拉筋与土体颗粒之间的摩擦力,大幅的提升地基的强度。同时,在特殊情况下,也会在砂垫层当中铺设一层土工织物,以望能够提升地基的稳定向。在大多数情况下,水利水电工程软土地基上施工会很容易出现沉降以及侧向移位,大大的提升了软土地及的加固难度。因此,要在出现可塑性剪切破坏问题之前应用土木合成材料加筋法对地基进行一定的加固处理,能够起到良好的组织作用,并且将问题控制在一定的范围之内,有效控制破坏性问题能够对水利水电工程造成的继发性影响,同时也大幅度提升了地基的承载性。
3.4 硅化地基加固处理技术
         所谓的硅化法也就是一般情况下人们所说的电动硅化法,这项地基处理技术的工作原理就是利用电动渗漏的原理,在网状带孔洞注浆管当中注入材料,并在一定的压力作用之下,把一定数量的硅酸钠溶液在软土地基中进行渗入,或者是使用一些氯化钙溶液以及硅酸钠溶液在水利水电工程软土地基中进行注入,两者之间会产生一种类似胶质化的化学反应,进而生成一种氢氧化钙以及胶凝物质。在水利水电工程软土地基中,这两种化学物质能够起到十分重要的活化作用,大幅度提升地基的韧性,并且能够切实掌控水利水电工程软土地基的变形程度,将其控制在能够接受的范围之内。其次,还可以很大程度的提升水利水电工程软土地基各个土壤颗粒之间的连接性,充分的填充水利水电工程软体地基中各个颗粒之间的缝隙。但是硅化地基加固处理技术在水利水电工程地基施工过程的应用需要使用到两种工业原料,因此会造成很高的成本,同时对于能源的巨量消耗也是硅化地基加固处理技术的不足。因此,在水利水电工程地基施工的过程中,很少会应用这种硅化地基加固处理技术。
3.5 排水砂垫层法
         低于水分含量过高的淤泥粘性土和泥炭土等,大多数情况下都采用排水砂垫层法。这种地基处理技术的原理就是在软土地基的底部充填渗水性较强的砂垫层,排出软土地基中的水平,确保软土地基的强度。此外,为了防止地下水反渗,会把黏土层铺设在砂垫层中,进而达到更好的处理效果。砂垫层往往都会选择使用粗砂或者是卵石,进而保证材料之间有较大的缝隙。再进行施工的郭恒中,要按照要求设计配合比把材料搅拌均匀,充分夯实底部分层,但是要特别注意的是,使用这只技术进行地基处理一定要预留好排水槽,及时排出地基处理时渗出的水分。
结束语:
针对水利水电工程施工中容易遇到的不同类型的土层以及地基类型,为了确保地基的稳定性和承载能力,就需要结合不同的特点来进行相应的地基处理技术的选择,而且在地基处理技术的应用以及水利水电工程施工中做好施工前的准备以及处理方案的选择设计、后期的技术维护等工作,保证整个水利水电工程施工的安全、顺利以及保质保量的完成。
参考文献:
[1]张更民.水利水电工程设计中地基处理技术简述[J].房地产导刊,2017(5).
[2]高健,冯佳佳.水利水电工程设计中地基处理技术简述[J].水能经济,2017:315.
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