程小青
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摘要:建筑行业带动我国经济的发展,随着人民生活水平的提高,对居住的要求越来越高,在建筑工程施工中建筑质量的好坏也是人们关注到话题。如何在无法避开不良地质条件的情况下,经济、安全、有效地处理不良地基成为当前迫切需要解决的问题。
关键词:不良地基;处理施工技术;水利水电工程?
引言
随着我国国民经济飞速发展对电力等能源需求的持续增大,政府规划建设了大量水利水电工程。电站地基作为水利水电工程基础持力层,地质性能的好坏直接影响到水利水电工程整体的质量,更关系到水电设施长久运行的安全性、可靠性、耐久性。一般地,水利水电站选址与建设以选择在地质条件良好的场地为基本原则,但实际工程中往往会遭遇不良地质条件的情形,例如软土地基、强透水性地层、活动性断裂等,传统方法以规避这些不良地区为最优方案,但受地形地势、水利人文、工程经济等条件制约,无法避开不良地质条件的情形也越来越普遍,因此如何经济、安全、快速、有效地选择一种地基处理方法来改造不良地基成为当前迫切需要解决的问题。
1不良地基处理施工技术在水利水电工程中的现状
1.1造成工程基础稳定性下降
在水利水电工程施工过程中,基础工程施工经常会遇到一些不良地基条件,如果没有进行针对性处理,很容易造成工程基础结构稳定性下降,进而会对后续的主体工程施工造成较大的安全隐患。不良地基条件很容易造成土坡失稳等相关问题,当土坡原有的稳定性受到破坏的情况下,受到外力冲击的作用土坡的内部结构会产生较大的变化,会造成土坡沿着某一个部位逐渐向下移动或者向外扩散,整个基础结构稳定性下降,造成整个工程施工安全性不足。
1.2降低地基承载力
地基承载力是地基在不破坏自身内部结构的基础上,单位面积能够承受上部建筑物施加的荷载压力的能力,是确保水利水电工程顺利安全施工、保持长期稳定运行的关键。但当构筑物建设在不良地基上时,由于地基天然结构存在较大缺陷,例如淤泥质软土地基,地基承载力较低,地基不能满足承受上部建筑物压力的要求,建筑工程易于发生失稳、倾斜、倒塌、不均匀沉降等建筑质量问题,甚至引发严重的安全事故。
2不良地基处理施工技术在水利水电工程中的技术应用?
2.1加强透水层处理技术
在水利水电基础工程施工当中,强透水层处理技术是集中比较常用的地基处理方法。在具体施工当中,通过使用大量鹅卵石以及硬度较大的砂石材料,直接铺设在地基表面,可以有效提高地基结构的透水效果,这一施工方法在大坝主体工程施工当中应用比较普遍,并且刚性坝体在透水性能效果上更加明显,当大坝透水性能较强的条件下,强透水层的渗透系数也会进一步提升。在强透水层处理施工当中,为了全面提高坝体的防渗透性能,通常情况下会选择使用帷幕控制水压大小,然后根据水利水电工程的具体施工情况与原材料进行合理选择,同时对渗水管道进行有效延长,然后对帷幕进行灌浆处理,有效控制大坝前混凝土层的透水性能。除此之外,通过使用高压喷射灌浆施工方法可以形成防渗透墙,工程施工单位在具体施工当中,必须要严格依照墙透水层处理技术步骤来进行施工,不能存在施工的盲目性和随意性,有效提高水利水电工程基础施工质量和效果。
2.2可液化土层处理
砂土液化是指地震等震动源对含水层以下的饱和砂土、粉土颗粒施加强烈震动时,砂土颗粒之间发生相对位移并快速变密,但颗粒间孔隙水未能够排除、水压力急剧上升至接近土压力时,土颗粒的抗剪力急剧下降并接近于零,土像液体一样具备可流动性的一直现象,这时的地基会下沉、滑动,上层建筑失稳甚至倒塌。因此,可液化土层一般指含水层之下的几乎不含黏土的砂土、粉土。对于百年水利工程而言,液化砂土没有抵抗地震的能力,是需要进行地基处理的。
可液化土层的地基处理方法主要有换填垫层法,即通过将地基中的饱和砂土开挖置换为具有良好防渗性能、较高强度土层、材料,然后在建筑地基区域建设混凝土防水设施进行封闭处理;也可采用砂石桩法,通过增加地基中砂石含量达到挤密砂石的作用,降低砂土颗粒之间位移能力。
2.3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。
2.4膨胀地基的处理
在不良地基中,淤泥的触变性与流变性较大,但它的渗透力比较小,容易被压缩,承载性能也比较低。因此为了提高淤泥土的承载性,可以再施工过程中对淤泥土进行压实处理。为了有效提高地力的稳定性以及保证地基的压缩性能满足使用需要,施工人员要做好施工土层的排水工作。施工土层排水完成后施工人员要使用机械设备对施工地层进行夯实,保证不良地基的稳定性以及强度有效提高。施工地基的强度提高才可以保证建筑工程后期使用的安全。同时,有效地处理不良地基还可以保证地基结构更加牢固,有针对性的提高地基土层的压缩性能。在对膨胀地基进行处理时,施工人员需要注意以下几点:第一、机械设备的操作必须按照流程进行,施工人员必须严格按照机械设备的操作说明书进行操作,避免由于操作不当引起安全事故发生。第二、在对不良地基进行强夯时,施工人员需要结合不良地基的具体情况合理调整夯实强度以及夯击的沉降量。强夯的过程中,施工人员要做好各种参数的记录工作。
2.5.淤泥质软土的处理
淤泥质软土主要通过淤泥和淤泥质土所构成,淤泥是软土,其抗压缩性能相对较低,同时淤泥土壤当中会含有大量的水分,会造成淤泥质软土结构的渗透性能变差,同时整体的基础抗剪强度下滑。当外部受到强大压力作用时,内部的淤泥质软土结构很容易出现比较明显的形变问题,同时土壤还会产生进一步的膨胀状况,进而导致水利水电工程基础施工稳定性不足。为了有效缓解这一问题,在淤泥质软土地基的处理工作中,可以采取以下处理方法来进行解决。首先,工程施工人员需要有效掌握淤泥质软土地基的关键处理技术,通过这种处理方法对淤泥质软土地基进行充分压实,有效提高软土地基的抗剪强度,以此来控制基础结构的形变量大小;其次,相关施工管理工作人员需要对整个工程施工流程进行全过程监督和管理,对施工过程中产生的各种问题进行及时调整,有效保证淤泥质软土地基结构可以得到有效处理。
结语
水利水电工程建设期间遇不良地基时,在地基失稳、沉陷等方面的影响下,易导致建设于地基上方的建筑物缺乏稳定性,难以满足安全、可靠的基础建设目标。对此,本文以不良地基的具体情况为立足点,探讨多种处理方法,希望所提内容可为类似工程提供参考,以提高不良地基处理施工技术的应用水平,推动水利水电事业的发展。
参考文献
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