张蕊 矫阿娇 刘瑞风
济南润土工程设计有限公司 山东省济南市 250000
摘要:近年来,城镇化进程的加快,我国的各类工程建设数量也在不断增加。水利工程的建设规模随社会经济的良好发展而扩大,成为基础设施建设领域的“重头戏”。水利工程的建设具有规模化和系统化的特点,地基施工为基础环节,对建筑物的使用状况具有显著的影响,地基条件不良时将阻碍水利工程建设工作的顺利开展。本文就水利建筑物不良地基的危害与处理展开探讨。
关键词:水利工程;不良地基;处理
引言
水利工程建设通常都是在野外进行,会遇到各种各样的环境条件,其中,不良地基是水利工程建设中比较常见的地质条件。不良地基能否得到有效加固处理直接决定着整个水利工程的稳定性及安全性。因此,水利工程不良地基施工中要选择合适的加固技术,减小不良地基对水利工程的影响,提高整个水利工程质量及安全性。
1水电基础施工不良地基所产生的危害
1.1造成工程基础稳定性下降
在水利工程施工过程中,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
不良地基与地基基础的稳固性与安全性有着直接的关系,水利工程项目中,对于地基承载力有着严格的标准。从概念来看,地基承载力指的是地基能够承受上部建筑物对地基施加压力而又不对地基内部结构产生破坏的能力。如果在施工过程中遇到了不良地基,地基条件的特殊性,使得其地基的承载力将相对较差,难以承受上部荷载,当地基的承载了超出了标准限值以后,地基坍塌将难以避免。
1.3引起地基沉降
地基沉降是水利不良地基的常见危害之一。现实中引起地基沉降的因素有很多,而地基土不达标是引起地基沉降最主要的因素。地基沉降是指由于受地基土影响而内部结构稳定性不足,进而难以承载上部建筑荷载而发生的沉降。地基沉降会极大地增加水利工程施工风险,甚至会危及水利建筑安全及施工人员生命。
2水利基础工程建设中不良地基的几种处理方法
2.1夯实处理法
地基开挖作业实施的过程中,人们往往会通过对刚性土壤的有效处理来提升地层中石块的防渗性能,因为地层中如果石块存在严重的渗水问题,地基的承载力、稳定性都难以保障。一般情况下,外界水在经由地基石块渗入基础结构内部时,地基结构中可能会伴随着腐蚀问题的出现,最终导致地基的使用寿命大大缩短。水分的渗入导致基础结构中的钢筋腐蚀严重,最终经由石块也会给地基中的管道造成极为严重的危害。针对这种条件下的地基基础处理,可以首先将地基部位的泥浆清理干净,随后在地基内灌注一定量的水泥浆液,实现对地基的加固;通过防渗墙的建设,避免地基基础内水分的深入,在关键部位做好防水设计。
2.2预压法
针对水利工程不良地基的问题,需要通过加固处理,从而实现地基稳定性的提高,最有效的一种施工手段是预压法。针对地基渗透性不良的特点,在水利工程建设前,采取真空预压法对地基进行处理,按照一定的顺序合理设置排水系统,确保地基的渗水性可满足水利工程的相应标准。
针对软弱地基,可采用堆载预压法进行处理,一般采用人工、轻型机械,进行施工时,需考虑堆载顶面的宽度要求是否符合水利工程的相关设计标准。
2.3强透水层防渗处理技术
若地基存在强透水层,在该处组织水利工程建设工作时难度将明显增加,施工期间管涌发生概率较高,易破坏水利工程的稳定性。卵石层、砾石层等均是较为常见的强透水层,在处理过程中首先需要将强透水层清理干净,配制混凝土并将其回填于该处,从而构成具有阻隔作用的截水墙;随后利用冲击钻钻孔,通过向其中回填混凝土的方式(高压喷射)构成防渗墙。在截水墙和防渗墙的联合作用下,有效消除强透水层所带来的不良影响,可取得较好的地基防渗处理效果。
2.4可液化土层处理技术
在基础结构当中,可液化土层结构主要是因为地基结构的土壤粘性程度相对较低,或者土壤结构基本上没有较大的粘稠度,土壤相互之间的挤压程度不足,因此会存在一定的空隙。当土层受到外部条件挤压的作用条件下,空隙内部的水压会进一步上升,当可液化土层和非粘性土层进行合并液化工作中,会造成土层的抗剪强度进一步下降甚至消失,进而会直接影响到整个基础结构的稳定性。土层液化会造成地基结构产生进一步沉降,同时还会出现部分地基结构产生滑动,整体的稳定性和平衡性不足,工程地基结构的整体抗剪强度会有所下滑,地基结构内部水体压力的不断上涨,会对整个工程基础结构的稳定性造成直接性影响。通过可液化土层处理技术的合理使用,将基础层内部已经液化的土壤进行有效清理,然后使用强度更高的混凝土材料对其进行加固,以此来有效保证可液化地基结构的整体稳定性。在施工当中需要修建砂井或者砂柱对其进行固定,砂井或者砂柱的总长度需要通过相关设计工作人员的准确计算,保证施工长度符合基础工程的施工标准。
2.5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。
2.6电渗法
在处理湿陷性土壤问题时,需要降低土壤的含水量,确保土壤长期的干燥,以便压实和加固土壤。这种情况下最常用的一种措施是电渗法,配合预压法,可保证土壤的紧实度。电渗施工后的土壤,本身的湿陷性能够得到很大程度的降低,更有利于土壤固结,更好地保证水利工程的建设质量。
2.7硅化加固法
此法以电渗原理为指导,配套带孔眼的注浆管,将硅酸钠溶液和氯化钙溶液混合注入软弱地基中,随后注入的材料将发生化学反应,生成丰富的胶凝物质,原本相对分散的土体可联结为完整的整体,地基的强度将随之提高。 硅化加固法的作用范围较广,地基处理效果良好。 但也需注意到,硅化加固法应用期间存在消耗高(耗电量、成本)的局限性,因此在项目成本吃紧时不宜作为首选方法。
结语
综上所述,在水利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工程项目的危害及不利影响,在推动水利工程项目安全、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
[1]杨棚程.工程施工中的软土地基处理技术[J].住宅与房地产,2020(4):246.
[2]张彩哲.水利工程施工中软土地基处理技术研究[J].绿色环保建材,2019(5):179.
[3]李忠民.工程施工中对不良地基土的改造技术[J].工程技术研究,2020,5(16):50-51.