水利水电工程中不良地基的基础处理方法探析

水利水电工程中不良地基的基础处理方法探析

何纳然

身份证号:45212219841010XXXX;广西壮族自治区水利电力勘测设计研究院广西南宁53XXXX

摘要:随着水利水电工程项目不断增加,其施工所面临的地基问题越发突出。不良地基基础处理质量直接影响着水利水电工程施工安全性与运行效益。为实现水利水电工程建筑质量,确保水利水电运行安全性与可靠性,要求对不良地基进行有效处理。本文对水利水电工程中不良地基的基础处理方法作了相关的论述,以供参考。

关键词:水利水电工程;不良地基;基础处理;方法

引言:水利水电工程有着较为特殊的施工过程,在实际建设中经常会遇到各种各样的不良地基,也就是因为自然缺陷使建筑物的稳定性达不到地基要求的地基。不良地基会危害到水利水电工程的施工,如果事前不能做好处理,工程在使用时就会有开裂的情况出现,甚至会出现沉降和坍塌的情况,影响人们的生产和生活,所以,在建设水利水电工程时,一定要对不良地基进行有效处理。

1不良地基对我国水利水电工程建设的影响

1.1地质缺陷导致抗滑稳定安全系数无法满足设计规定值

因不良地质其地质缺陷较大,导致其抗滑稳定安全系数较低,无法满足水利水电工程对地基抗滑稳定安全系数的设计要求。地基断层带、软弱夹层、破碎带、溶蚀带抗压强度不足,岩石与混凝土、岩石与岩石之间的抗压强度较低,其结构稳定性较差,引起地基抗滑稳定安全系数较低。这种不良地基容易引起整体剪切或局部剪切破坏。

1.2不良地基容许值小于水力坡降或地基渗漏量超标

不良地基包括软弱夹层、可液化层、淤泥质软土、强透水层、构造破碎带、卵砾石层等,其地基孔隙率较大,容易引起水库软弱水层管涌、地基渗漏量超标、扬压力超限等问题,导致地基损害,严重影响水利水电建筑安全性。

1.3沉降量大

因不良地基多含有大量细砂层,在机械振动等外部荷载与水分影响下,不良地基容易出现液化现象,造成地基承载力较低,地基出现不均匀沉降,地基失稳并对水利水电工程建筑稳定性造成影响,严重会引起建筑稳定性丧失,带来严重的人员伤亡及经济损失。

由此可以看出,在水利水电工程施工中,不良地基问题较为突出,其对水利水电工程施工质量及运行安全性存在着重要影响,为此,应对不良地基采取处理技术,以提高地基稳定性与承载力,满足水利水电工程建设对地基稳定性与安全性的要求。

2水利水电工程建设中不良地基的基本处理方法

水利水电工程建设中不良地基的基本处理方法主要有以下六种,其目的是保证上部建筑物的安全和稳定。

2.1处理坝基涌泉的方法分析

坝基涌泉在喀斯特管道中最为常见,会在一定程度加大混凝土浇筑工作的困难,对土坝的管涌流土造成破坏从而导致塔身不稳定,甚至出现漏水通道。坝基涌泉处理的一般原则为:根据实际情况,能堵先堵,能排就排。

常用方法如下:(首先利用混凝土对涌水量较小的基岩涌泉进行封堵,如果涌泉水量过大,则必须将水引至集水坑,通过回填砾石、预先填埋灌浆管、抽水、回填混凝土、回填灌浆的方法完成涌泉封堵工作。封堵工作完成后,还应该用混凝土进行盖顶并铺筑粘土,以保证土坝基础的稳固性,符合建筑物建设需求。(在涌泉的出口处设置活动逆止阀门,阻止库水漏失。

2.2深覆盖层处理

不良地基的深覆盖层大多土质松散、渗透性强、抗滑稳定性差,容易产生渗漏变形情况。由于覆盖堆积层厚度较大,常用全部挖除的方法并不可是,所以应该使用以下方法对其进行处理:(采用强夯法对地基土体表层进行压实(通过固结灌浆、帷幕灌浆的方法加强地基深覆盖层的稳定性(利用高压喷射灌浆为地基构筑防渗墙,或者通过建设混凝土截水墙的减少渗透率①进行坝前铺盖防渗。②使用摩擦桩或沉重桩。③扩大地基的基础[2]。

2.3强透水层地基处理技术

在水利水电工程中,刚性坝基砾石、砂石、卵石均属于强透水层,其孔隙率较大,透水性突出,在处理强透水层时多采取开挖清除的措施。如水利工程土坝坝基为砾石、砂石、卵石层,其透水性较强,则会引起水量损失,且容易出现管涌问题,致使扬压力增加,影响建筑稳定性。针对这种问题可以采取防渗处理措施,具体而言,将坝基透水层全部挖除,并选择粘土或混凝土作为填料进行填筑,构建截水墙。在处理过程中,可以应用冲击钻机进行钻孔,回填混凝土材料形成防渗墙,或应用高压喷射灌浆法,设置防渗墙,提高坝基防渗能力,提高地基稳定性。

2.4可液化土层地基处理技术

可液化土层,指的是在静力影响下或振动荷载影响下,孔隙水压力上升,无粘性土层或粘性低的土层其抗剪强度瞬间消失,土层液化引起地基沉陷、地基滑移,导致地基失稳,对地基上层建筑安全性影响较大。可液化土层地基处理技术主要为:开挖并清除可液化土层,选择防渗性能突出,强度较高的材料作为填料进行回填;对可液化土层进行分层振动压实;应用混凝土围墙对可液化土层进行封闭处理,限制液化土层流动性;对可液化土层设置砂桩或设置灰土桩,提高地基稳定性,防止其地基沉陷及滑移失稳。

2.5淤泥质软土的处理

淤泥质软土的含水量极高且承受力和抗剪强度都很低,还具有很强的压缩性,对上部建筑物的稳定有很大的影响,主要包括淤泥质土、腐泥、泥炭等等。同时,土坝坝基的淤泥质软土排水十分困难,稳定性差。一般的处理办法方法有:(挖除淤泥质软土(为砂垫层进行排水工作,或者置换置换砂层(设置砂井加强排水①加入石材,提高地基稳固性②控制加荷速率③使用桩基④预留足够的沉陷量⑤采用镇压层法[2]。

2.6软弱夹层基础的处理

地基基础软弱带主要有高中倾角软弱带和缓倾角软弱带两种。根据其倾角大小的不同,它们对上部建筑物所造成的影响也不同,相应的处理的方法同样有所差别。

2.6.1关于高倾角软弱带的处理方法

首先挖除高倾角软弱带,再利用混凝土或粘土回填,做成混凝土塞,形成阻水盖板。注意(当高倾角软弱带位于拱坝坝肩的时候,必须设置混凝土传力墙或者传力框架,对预应力锚固;(当高倾角软弱带位于重力坝破碎岩体坝肩的时候,如果破碎岩体自身的稳定性足够,也可以考虑在破碎岩体中设置混凝土防渗墙。

2.6.2关于缓倾角软弱带的处理方法

先把软弱带挖除干净再进行混凝土回填工作。如果上盘岩体比较完整而且坚硬性度较高,加上全部的软弱带挖除工作量过大,可以通过平硐或竖井来挖除软弱带,并回填刚劲混凝土和回填固结灌浆。设置防滑齿墙穿过软弱带时,必须保证预应力锚固[3]。

3不良地基处理注意事项

3.1在对不良地基处理方法的选择前,要求认真、仔细、全面了解相关的地基勘察资料,从总体上对施工地基进行整体分析,精准确定不良地质现象的规模、发生部位和主要特性。

3.2参考总结过去的经验教训,对所采用的材料等要注意准确性,并对拟采用方法的适用条件、基本作用和具体的优点缺点进行细致的调查研究。

3.3掌握所有的不良地基处理方法都有其适用的使用范围和局限性,应该综合考虑不同方法的配合使用。

3.4坚持可持续发展观,保护生态环境,阻止对地基的不恰当处理导致污染对地面水或地下水。

3.5完成不良地基的处理工作后,必须马上建立相关的工程技术档案,并对处理的效果进行及时检验。

4结语

总之,对水利水电工程中不良地基的处理方法的探析有重要意义。结合水利水电工程实际情况,合理采取经济可行的不良地基处理技术,可以有效提高地基稳定性及承载力,满足建筑设计对地基的要求,实现其施工质量及运行效益。

参考文献:

[1]李彪.水利水电工程建筑中不良地基的影响与处理技术[J].科技创新导报,2016(07).

[2]陈壮志.水利水电工程建设中不良地基基础的处理策略[J].城市建设理论研究,2015(12).

[3]刘书江.水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究[J].价值工程,2015(03).

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