水利水电工程基础处理施工技术

发表时间:2021/6/15   来源:《科学与技术》2021年6期   作者:王之冰
[导读] 水利水电工程对我国国民经济和人民的生活水平有着至关重要的推动作用,其地基基础处理施工关系着整个项目的进度和整体建设质量
        王之冰
        海南国源土地矿产勘测规划设计院,海南 海口  570203
        摘要:水利水电工程对我国国民经济和人民的生活水平有着至关重要的推动作用,其地基基础处理施工关系着整个项目的进度和整体建设质量,水利水电工程项目施工之前,施工单位需要对岩土进行勘察,明确工程周边环境的地质条件,掌握土质的性能指标,并根据相应参数制定适合的地基处理方法,确保地基的承载能力,有效提升工程的使用周期。
        关键词:水利水电工程;基础处理;施工技术
        引言
        水利水电工程是我国电力生产的重要形式,具有环境污染小、经济效益高的突出优势。水利水电工程建设中,基础处理质量直接关系着水电设施的安全性和水电生产效率;基于此,有必要进行水利水电工程基础的防渗处理。
        1水利水电工程中不良地基的概述
        水利水电工程建设期间容易遇到不良地基而导致地基失稳等问题,此条件下将严重威胁到水利水电工程的安全性,其经济效益也将明显下滑。不良地基的地质条件欠佳,具有遇水失稳、局部沉陷等方面的特性,若缺乏有效的处理措施,则必然会阻碍水利水电工程的建设进程。由此说明,施工单位应将不良地基的处理工作落实到位,保证水利工程的整体进度和质量。
        2水利水电工程基础处理施工技术
        2.1坝基涌泉处理技术
        地基存在松散土层或裂隙时,极容易发生坝基涌泉现象,此条件下不利于混凝土浇筑作业的顺利开展,需要采取处理措施。在坝基涌泉处理工作中,应最大限度提高排水能力,期间兼并做好封堵工作,通过多种途径消除坝基涌泉现象。一方面,可利用混凝土封堵,遇涌水量较大的情况时需设置集水坑,将涌水引排至该处后再利用砾石回填,并埋设灌浆管和浇筑混凝土,以形成封闭结构,达到对土坝基础盖顶的效果;另一方面,确定涌泉出口位置,于该处加装活动逆止阀门,通过此举调节涌泉涌向,减小对建设现场的不良影响。
        2.2岩土置换法
        岩土置换法实际上是对地基中不合格的岩土或处理难度大的岩土,如松散细沙等进行清除。随后,用强度较高、耐腐蚀性较好的岩土或其它材料等形变量较低的岩土进行补充,再用振捣方法进一步提高地基的密实度。该地基处理方法一般适用于冻土、淤泥等岩土地基处理。用砂砾作填料时,避免用细砂作填料,应选用直径较大的砂砾。在填充前,砂砾的比例也要加以限制。要保证砂砾在平铺过程中均匀分布,厚度要适当,避免因厚度不同而产生应力集中。
        2.3加固塑料排水板
        这是一种新兴的用于解决水利水电施工过程中的软弱地基问题的方式。在具体的施工过程中,首先将塑料排水板插入软土层当中,在插入时不但需要选用特定的机械设备,而且不同的软弱地基,对于插入深度的要求各不相同。然后经过预压荷载的方式,检测土层所具备的承载力。而且通过这个方式也可以把软弱地基当中的多余水分挤出来,并且顺着塑料板不断上升,最后水分会排放到砂垫层。经过这样一系列的操作,不但强化了软弱地基的性能,同时提升了地基的实际承载能力。这种方式操作简单、效果明显而且不需要投入太多的成本,当前在水利水电施工建设当中颇受欢迎,甚至在水上工程建设中也发挥了一定的作用。现阶段随着应用次数的不断增多,一定程度上优化了施工效果。
        2.4预压法
        为了最大程度地提高软土地基的承载能力,有效控制建筑物的沉降,因此可以采用预压法,通过外力对岩土地基施加压力,使其土壤密实、具有一定承载力,然后再将外力去除。这种预先加压的方法,可以在加压过程中完成大部分沉降,可有效提高地基的承载力。预约法广泛适用于粘土、淤泥、人工冲填土等地基施工中。在具体施工过程中,技术人员要根据地基的实际情况采用合适的预压方法,例如真空法与堆载法等,而且在预压过程中要仔细观察地基软土中孔隙水压力与地面沉降量,对压力进行有效控制。

预压法具有就地取材、简便易行、成本低廉等优点,在岩土工程地基施工过程中有着较为广泛的应用。
        2.5可液化土层处理技术
        可液化土层易受到震动荷载和静力的影响,具体表现为空隙的水压压力大幅度提高,部分黏性不足的土层不具备足够的抗剪强度,可见地基发生塌陷和移动现象,地基的稳定性明显不足,建设于该处的水利水电工程建筑物难以维持稳定的状态。在处理可液化土层时,通常可采取如下思路:经过勘察后确定可液化土层的覆盖范围和深度,将其清理干净;取防水性能良好的材料,将其分层填于该处,经过振动压实处理后提高填料的密实性;设置混凝土围墙,目的在于全面封闭可液化土层,避免其向外围扩散;必要时可设置砂桩,以达到提高地基稳定性、避免地基移动的效果。
        2.6砂石桩法
        在水利水电工程中,对地基强度的要求相对较高,同时要求地基具有较大的密实度。这时,需要用砂石桩方法处理地基。施工前,工程技术人员应先检查地基的岩土性质。对不符合要求的岩土,应先用置换法进行置换;之后,可采用砂石桩的方法进行处理。当地基岩土饱和度较高时,需先采用夯实法进行预处理,然后采用砂石桩进行最终处理。这类地基处理方法主要是对砂土等岩土进行处理,以减少地基受力后的压缩量。
        2.7粉喷桩复合处理法
        粉喷桩加固地基的工作原理是通过粉体喷射装机在钻孔过程中,用高压空气将粉状固化剂以雾状喷入被加固的软土中,并借助机械上特制的钻头叶片的旋转,使固化剂与原位软土就地被强制搅拌混合,从而使桩位原土变硬。固化剂会在吸水后产生一定的化学反应,因而可改有效改变软土性能,从而形成一种承载力更高并且水稳定性更强的新桩体,同时桩体也可与桩间土交叉作用,形成一种具有高强度承载能力的复合地基。在实际工程中,水泥和石灰是粉喷桩所采用的常见固化剂,所以粉喷桩的桩体大多由水泥土桩或石灰土桩构成。如果以水泥为固化剂,水泥需要在具有活性的粘土中进行硬化,通过水泥吸水后的水化反应,从而把土颗粒凝结成土团粒,随着化学反应的不断深入,会逐渐产生微晶凝胶,该凝胶不溶于水并且会在空气中硬化,进而增加软土强度,并保证加固后的地基具有很强的水稳定性。如果以生石灰作为固化剂,由于生石灰遇水会膨胀、发热,并与土壤中的离子进行化学交换,从而产成碳酸钙、火山灰等化学产物,这些化合物会在水和空气的作用下变硬,从而可有效促进桩体与桩间土的固结,进而形成具有一定承载能力的石灰土,从而完成对软土地基的加固。
        2.8加筋法
        加筋技术是指在人工进行填土的路段内铺设一些材料,包括钢带、人工合成材料、钢条等。将加筋技术应用于施工建设过程中,可以借助人工复合的手段,从而达到保护土层的目的。另外,这种方法的抗弯性能极好,同时提升了地基的抗压能力,从而有助于地基承载更重的压力。不但能够预防在施工建设过程中出现沉降现象,还能够降低地基形变的发生概率,从而起到稳固作用。
        结语
        综上所述,在水利水电工程建设中遇到不良地基时,一定要充分全面地调查清楚现场地质情况,并综合分析项目施工现场实际情况及地质特点,选择合适的加固处理技术,并严格控制加固施工过程中各环节的质量,保证不良地基加固施工取得理想的效果,最大程度上降低不良地基对水利水电工程项目的危害及不利影响,在推动水利水电工程项目安全、高效、优质完工的同时,也使整个工程实现最大化的效益目标。
        参考文献
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