综述水利水电工程应对不良地基措施
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综述水利水电工程应对不良地基的措施
摘要:水利水电工程一项利国利民的基础建设工程,也是我国近
年来大力开展的一项重要工程项目。而在水利水电工程的实施中,
常常会遇到一些不良地基的施工情况,给工程的开展带来一定难
度。现本文就来探讨在这种情况下如何应对不良地基,保证水利水
电工程的施工质量。文章首先分析了不良地基的基本特性,继而介
绍了几种较为常见且行之有效的应对应对处理方法,以供参考借
鉴。
关键词:水利水电;不良地基;危害;处理措施
目前在我国的社会经济发展中,对水资源以及电能的需求越来越
多,为了能够满足生产发展需求,我国相继开展了很多水利水电建
设工程,很好的解决了水电的需求问题。为了能够保证水利水电工
程的正常运行,以便为社会发展提供更好的服务,就必须要保证水
利水电工程建设的施工质量。而地基作为水利水电工程中的基础施
工项目,保证其施工质量更是保证水利水电工程质量的关键。为此,
对于施工中所遇到的不良地基现象,必须要对其进行彻底全面的加
固处理,提高地基的强度、抗压能力以及抗剪能力等诸多性能。以
下本文笔者就结合自己的施工经验来探讨分析水利水电工程对不
良地基的几种处理措施方法。
1、不良地基概述
所谓不良地基,主要是针对建设工程而言,也就是说在工程施工
中所遇到的一些土质条件较差,强度较小,荷载能力较差且抗滑稳
定安全系数较小的地质层。这些地质层直接作为建设工程的主体持
力层显然是不能满足设计质量要求的,必须要对其进行一定的加固
处理后方能在其上方进行工程的主体建设。具体来讲,不良地基在
水利水电工程施工中所表现出的特性主要是地基的土层较为软弱,
承载能力较差,地基在施工中中的强度增长也过于缓慢,这样以来,
在水利水电工程完成后投入运营使用一段时间后,极易出现基础变
形、不均匀沉降以及堤防滑坡等现象,造成工程结构主体出现裂缝
等病害,影响到水利水电工程的正常运行。因此,研不良地基下的
水利水电工程基础施工是很有必要的。
2、水利水电工程中不良地基的处理方法
在实际的水利水电工程施工中,并非所有的不良地基处理方法都
是千篇一律的,而是应当根据实际的工况,结合地质勘测报告和工
程的施工条件,来确定最佳的地基处理加固方案,以实现高效、经
济、合理、环保的地基加固处理方案。在此笔者在自己多年的工作
经验基础上总结了几种常用的不良地基处理方法,具体分析如下所
示:
2.1 强透水层的防渗处理
以大坝为例,刚性坝基砂、卵、砾石都属于强透水层,一般都加
以开挖清除,土坝坝基砂、卵、砾石层因透水强烈,不仅损失水量,
且易产生管涌,增大扬压力,影响建筑物的稳定,一般都加以防渗
处理。处理的方法是:将透水层砂、卵、砾石开挖清除回填粘土或
混凝土,构筑截水墙。利用冲抓钻或冲击钻机作大口径造孔,回填
混凝土或粘土形成防渗墙。利用高压喷射灌浆方法修筑水泥防渗
墙。坝前粘土或混凝土铺盖,延长渗径,帷幕后排水减压,设置反
滤层。
2.2 可液化土层的处理
可液化土层是指无粘性土层或少粘性土层在静力或振动力作下,
孔隙水压力上升,抗剪强度瞬时消失的土层,土层的液化可使地基
沉陷、滑移失稳、危及上部建筑物的安全。常用处理的方法是:将
可液化土层开挖清除,置入其他强度较高、防渗性能良好的材料。
四周用混凝土围墙封闭,防止其向四周流动。穿过可液化土层设置
砂桩或灰土桩,或设置砂井。
2.3 软弱夹层基础的处理
在实际的水利水电工程施工中,软弱夹层的倾斜角度不同,其对
工程的影响也是有很大差异的,因此在对其进行处理加固时所采取
的措施也不尽相同。一般可以将软弱夹层基础分为高倾角软弱带和
缓倾角软弱带两种情况。
(1)高倾角软弱带处理。
挖出软弱带回填混凝土,做成混凝土塞,开挖深度一般为软弱带
宽度的1—1.5倍,两侧开挖边坡1:1—l:0.5。当软弱带较为疏
松,且宽度较大时,可采用混凝土梁或混凝土拱,以使上部荷载传
至两侧完整岩体。对土坝坝基软弱带,为防止渗流淘刷坝身填士,
可清除部分软弱带后回填混凝土或粘土,形成阻水盖板。软弱带与
库水相通的上游端,开挖防渗井回填混凝土或设置防渗齿墙。当高
倾角软弱带位于坝肩,特别是拱坝坝肩时,可设置混凝土传力墙,
传力框架或进行预应力锚固;对重力坝破碎岩体坝肩,当破碎岩体
自身稳定没有问题,可在破碎岩体中设置混凝土防渗墙。当坝基裂
隙带密集发育时,可清除松散体回填混凝土或设置防渗齿墙。
(2)缓倾角软弱带处理。
将软弱带开挖清除回填混凝土,若上盘岩体尚坚硬完整,且全部
开挖工作量过大时,可利用平硐或竖井开挖清除软弱带回填混凝土
或钢筋混凝土,并做好回填固结灌浆。设置穿过软弱带的防滑齿墙。
高压喷射清除软弱物质回填或灌注水泥浆及砂浆。穿过软弱带时进
行预应力锚固。沿软弱带设钢筋混凝土抗剪键,或穿过软弱带设抗
剪桩。
2.4 淤泥质软土的处理
淤泥质软土包括淤泥质土、泥碳、腐泥、以及其他天然含水量特
高,抗剪强度低、承载力低、压缩性大的土,多呈软塑及流塑状态。
由于其质软,易产生高压缩变形、侧向膨胀、滑移或挤出,影响上
部建筑物的稳定。土坝坝基的淤泥质软土排水困难,长期难于稳定。
常采取的处理办法是:开挖清除;砂垫层排水;砂井排水;控制加
荷速率,使其缓慢排水固结;扩大建筑物基础或采用桩基;用板桩
墙封闭和在底部侧向填砂、砾石阻滑;用镇压层法,如反压护堤平
台。
2.5 深覆盖层处理
当地基处河流冲积层砂、卵、砾石层、碎石层、坡残积层洪积或
泥石堆积层或其他原因形成的冲积堆积层厚度较大时,不便于全部
开挖清除时,因其松散,孔隙率大,渗透性强,易产生压缩变形和
渗漏,有时因其中夹有软弱夹层,不利于抗滑稳定。一般常用的处
理方法是:用强夯法或振动碾夯实或压实土体表层;对地基进行固
结灌浆和帷幕灌浆;设置混凝土截水墙或用高压喷射灌浆构筑防渗
墙;采用沉重桩或摩擦桩;扩大基础。
2.6 坝基涌泉处理方法
坝基涌泉或来自基岩裂隙、松散土层或来自喀斯特管道,可能造
成土坝的管涌流土破坏造成坝身不稳定。也给混凝土浇筑带来困
难,甚至形成漏水通道,因此必须妥善加以处理,处理原则是能堵
则堵,能排则排。涌泉处理一般常采取的办法如下:对基岩涌泉,
能封堵者予以混凝土封堵,涌水量大者,引水入集水坑,回填砾石,
并预埋灌浆管,然后抽水并回填混凝土封堵,后期再进行回填灌浆。
作为土坝基础,于混凝土盖顶上再铺筑粘士;在涌泉出口安装活动
逆止阀门,使其可向库内涌水,但不能使库水漏失。
3、结语
综上所述,在水利水电工程施工前进行地质水文勘察发现施工现
场的土质层为不良地基时,必须要结合实际情况选择最佳的地基处
理加固方案。事实上,不同情况下的不良地基都有很多处理施工方
案,在选择时要遵从经济合理、科学可行的基本原则进行选择,以
确保水利水电工程的地基施工质量,保证整个工程的顺利开展实
施。
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