水利水电基础工程施工中不良地基的处理技术 张俊

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:张俊
[导读] 摘要:水利水电基础工程施工中不良地基的处理技术在最近十来年的发展过程中越来越重要,由于水利水电基础工程设计过程和内部结构以及能耗方式都不尽相同,所以需要加以细分成不同类别,然后按照各自既定的标准和类别来进行技术处理。
        安徽水安建设集团股份有限公司  安徽合肥  230601
        摘要:水利水电基础工程施工中不良地基的处理技术在最近十来年的发展过程中越来越重要,由于水利水电基础工程设计过程和内部结构以及能耗方式都不尽相同,所以需要加以细分成不同类别,然后按照各自既定的标准和类别来进行技术处理。水利水电基础工程施工中技术难度更大,环节也更加复杂,对于技术的要求较高,想要保障工程的整体质量,就应当在不良地基的处理技术方面多下功夫。
        关键词:水利水电;基础工程;处理技术;不良地基
        水利水电基础工程经过长期的水流冲刷,其结构会出现不同程度的破坏,导致水利水电基础工程的使用功能下降,寿命减短;再加上受水流的侵蚀,不良地基还会出现更严重的问题,加重对水利水电基础工程的损害,进而产生安全隐患。为了消除安全隐患,提高水利水电基础工程的使用寿命和安全性,有必要对水利水电基础工程中的不良地基问题进行研究和处理,并采用科学合理的技术提升水利水电基础工程的施工质量,为世人用水解决后患。
        1不良地基对于水利水电基础工程的危害
        不良地基带给水利水电基础工程的最大问题就是增加工程难度。不良地基支撑能力较差,很容易在挖掘过程中发生坍塌,因此很多陆地工程也会选择远离不良地基区域。可是,很多情况下,水利水电基础工程施工因条件限制不能轻易更换施工地质,而解决软基问题存在着很大的困难,这给施工建设带来更多的不确定性。不良地基含水量多,就造成了其稳定性差的问题,如果在工程施工之前,没有对其进行有效的处理,容易直接导致工程中建筑物整体的沉降。不良地基的范围通常没有办法进行准确确定,如果建筑物的受力不均匀,除了会引发沉降现象,还有可能使建筑物的墙体发生龟裂,甚至倒塌。很多大型河流经历了长久的泥沙堆积,使得不良地基数量比较大。同时,即使在施工过程中避开了软土区域,保证安全和质量并完成了施工,但是,经过长时间的水蚀,还是很容易出现不良地基的情况,对于完成的水利水电基础工程来说依然存在很大的隐患。
        2地基处理的几种方法
        2.1排水固结法
        通常情况下,排水固结实际施工方案需要借助加压系统、排水系统等较为稳定运转的系统,着重利用不良地基透水性较差的特性,对整个不良地基的实际承载能力进行科学提升。其中,真空预压法是借助使水利水电基础工程建设项目不良地基形成真空状态,以提高整体强度和稳定性的重要手段,利用铺设砂石垫层、铺设排水管道等手段排除水利水电基础工程项目不良地基中的多余水分,超载预压法是借助综合多种加压方式而形成的强化不良地基承载能力的科学途径。
        2.2换填管理法
        换填管理法是比较常见的不良地基处理方法,能够有效提高不良地基的稳定性和承载力。这一处理方法是将原有的软土基础进行清除,换填为符合施工标准的土质,并进行夯实工作。实际施工过程中一般可采用碎石或是砂卵石等有着低压缩性特点的建筑材料进行换填,并通过不断地加固使得填充材料与土层融合。相较于其他处理技术,这种处理方法不但周期短、见效快,还有操作简单、成本较低的优点。
        2.2化学固结法
        化学固结法作为常见的水利水电基础工程项目不良地基处理技术,实际包含种类丰富多样,技术原理各有不同。通常情况下,灌浆法作业主要依赖于电化学原理和气压、液压原理,借助强化不良地基力学结构稳定性的方式加强对水利水电基础工程项目不良地基裂缝形变和结构变形的控制与管理,通过在不良地基空隙中注入可固化浆液的方式,强化整个不良地基的承载能力。深层搅拌法与深层水泥搅拌桩施工技术的实际操作流程和建造原理有异曲同工之妙,是借助力学搅拌的方式,使水利水电基础工程地基项目中的软土与施工所用固化剂充分混合,搅拌均匀,从而提升不良地基对荷载的承载和对不良土质的固化;高压喷射注浆法则是对灌浆法的科学优化,借助高压设备不断提升固化剂实际固化效果,从而强化不良地基的实际承载能力。


        3水利水电基础工程施工不良地基的基本处理方法
        3.1强透水层处理
        以坝体为例,土坝坝基的砂、砾石和砂砾层由于其强的透水性,不仅增加了扬压力,强透水层是指在地基中含有大量的砾石、卵石或者是刚性坝基砂等,这样地基的透水性会比较强,因此,会导致在开挖过程中出现强透水层的渗透系数升高现象,进而出现管涌的现象,对建筑物的稳定性将产生很大的影响。对于出现强透水层的一般防渗处理主要措施如下:采用帷幕施工,降低水压,然后在坝前铺设混凝土或粘土延长渗水通道,帷幕灌浆可以降低坝前混凝土的渗透性,然后采用高压喷射灌浆进行同一次灌浆,从而形成防渗墙。同时,全体施工人员要重视促进从根本上水利水电基础工程施工不良地基的基本处理方法的重要性,施工人员的责任心由此产生。
        3.2可液化土层处理
        可液化土层在粘性较小或无粘性的土层中储存一定量的孔隙水,当土层承受一定压力时,孔隙水压力随外力的增大而增大。最后与非粘性土层合并液化,在这种情况下土层的抗剪强度会消失,地基的沉降和滑动对建筑物的稳定性有很大的影响。由于土层液化引起的地基沉降和滑动失稳,使得土体的抗剪强度瞬间消失,孔隙水压力升高,危及上部建筑物的安全。常用的处理方法有:开挖清除液化土层,周围用混凝土围挡;为了进一步加固地基,可穿越可液化土层,修建砂井或砂桩,砂井或砂桩的总长度相对于模拟的起始位置减少超过37%,占地面积减小了14.6%。
        3.3软土地基的处理方法
        软土地基的处理方法主要是对水利水电基础工程施工中不良地基土层中含有大量淤泥、淤泥质土和高压缩性土层的处理方法。这类土层的承载力和抗剪强度相对较低。在外压作用下,软土会出现软塑性或流塑性状态,对建筑物的稳定性有很大影响。软土地基的抗剪强度相对较低,因此内部排水口将相对较差。随着外力的增加,土层的抗剪强度将越来越低,软土层将越来越固化,从而提高抗剪承载力。主要措施如下:首先,可以更换软土地基。当软土地基厚度不大时,可以更换渗透性强、含水量低的材料,提高地基的稳定性。其次,为了快速夯实软土地基,使软土地基中的多余水排出,需要压缩软土地基夯土层之间的间隙,促进软土层的固化。在软土上进行旋转喷射,使水泥与土壤在高压下紧密结合,增加软土密度,提高地基强度,防止地基渗漏。最后,对软土地基进行灌浆,提高地基强度。施工中应注意灌浆材料的选择,选用高强度、低收缩的材料。当填缝材料存在间隙时,应采用透水材料进行排水工作,加快软土地基的设置,防止冻胀。
        3.4淤泥质软土的处理
        淤泥质软土主要指淤泥和淤泥质土,这类土层抗压缩性较高、天然含水较大,具有含水量高、空隙大、不易渗透等特性,因而抗剪强度低,承载力低,极易变形,在外压作用下,容易产生膨胀、压缩、变形等问题,影响水利水电基础工程施工的稳定性的淤泥质软土常规处理方法有:要注意掌握淤泥质软土的处理的关键所在,密实固化淤泥质软土以提高其抗剪强度,减小其变形,提高淤泥质软土抗剪强度的软土,分析其中的细节,对整个淤泥质软土的处理进行全方位的监督与管理,对施工期间涉及到的各项数据进行记录,通过科学合理的管理工具进行整理、分析,及时发现问题,并提出改进办法。
        4结语
        总之,随着人们对管理和技术进步的日益重视,水利水电基础工程对社会产生了巨大的影响,水利水电基础工程施工前,要先对地基进行认真的勘察,对不良地基的影响要进行事先的判断。在具体的施工过程中,对水利水电基础工程施工中不良地基进行有效处理,可以保证工程的顺利进行。
        参考文献
        [1]曹昕歌.水利水电基础工程施工中不良地基的处理新技术[J].科技创新与应用,2014(36):77-78.
        [2]田献文,孟磊,施观宇.浅谈水利水电基础工程施工中有关不良地基处理的新技术[J].中国水运(下半月),2012(7):9-11
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: