摘要:建筑业的发展对于水利水电工程发展具有一定的促进作用,在水利水电工程设计中,最重要的就是将地基处理好。不同地基采取不同处理技术和方法,为实现设计标准及确保工程质量,应采取正确的处理技术。
关键词:水利水电工程设计;地基处理;技术
1水利水电工程设计中常见地基类型与处理技术
1.1可液化土层。可液化土层是指处于饱和状态的沙土和粉土在外力干扰下以致于孔隙水压力上升,最终导致土层的抗剪强度降低甚至是消失的一种土层。在这种土层上施工建设及其容易失败,如果不及时采用相应的地基处理技术对土层进行改造的话,对地基上层的建筑埋下安全隐患,严重的话会导致整体建筑的坍塌。
1.2淤泥质软土。淤泥质软土分为淤泥和淤泥质土两种。是一种特殊却分布范围广的一种岩石。在静水或缓慢的流水环境中沉积,经过物理,化学和生物作用,形成未固结的软弱细粒。是一种含水量高而抗剪强度低的土层,这种土层一旦遇到较大压力就会导致土壤的流动,总而使得整个地基的变形,最终影响地基上层建筑物的安全性。在我国水利水电工程施工建中典型的类型有淤泥质土、腐泥和泥碳等,这种淤泥质软土主要存在一些土坝坝基上,稳定性极差。
1.3永冻层。永冻层,指的就是持续三年或者三年以上的结冰点土层,形成的要素就是长年的低温,才能使土层长时间的受冻而形成,例如我国的新疆就是冻土常见区域,多年冻土的承载力虽有相对的大,也刚好符合我们进行地基处理的要求。但是有个值得注意的地方是,多年冻土也是具有流变。在永冻层上作业的前提是处理和确保冻土地基具备长期的承载力。
1.4岩溶。岩溶指的是可溶性岩石,各种各样的奇怪状,例如洞穴,石芽,石沟,石林,溶洞,地下河,峭壁。岩溶地质相当难处理,虽然在水利水电工程中不常见。相应的地基处理技术是采取置换、防渗堵漏等处理方式,用来确保地基的稳定性。
1.5深覆盖层地基。深覆盖层地基主要存在于河流流域,其主要形成原因是由于河流的冲击使得各种碎石、砂石或者是泥石等长时间的堆积,进而造成该地域堆积厚度过大。该地基建设的稳定性和防渗性很容易受影响,并且很难进行后期处理,置换与填充的难度也都较大。
2水利水电地基工程常见处理技术
2.1置换技术
地基处理过程中的置换技术主要包括以下类型的操作方式:振冲置换、换填、夯置换。在振冲置换操作过程中,主要借助振冲机进行打孔,然后向地基当中加入相应材料,待其凝聚后成为基桩,以便增强地基稳定性;换填技术将劣质土壤进行清理、更换,使用优质、稳定的土壤提升地基的承载力;夯置换技术当中使用沉管或夯锤的方式将管置入基础当中,通过管的作用,将地基土体挤压向侧边,然后在管内放入相应填料,形成桩体,结合原有地基组成复合型的地基,提高土体超静孔隙水压力,在压力消散后能有效提升土体强度。
2.2关于旋喷技术
此种技术主要是通过旋喷柱来提高地基稳定性的。用高强度的压力来发射水泥凝固液,使其与土质充分粘合,慢慢地凝固,变硬,形成强度较大、压缩性较小的柱状结构,能大大提高地基稳定性。这种技术主要适用于土壤中无机成分较高的情况,例如,细沙土,软黏土等情况。
2.3关于加筋技术
在水利水电地基工程中,加筋技术是最为普遍使用的一种地基处理技术,主要是通过土工材料来实现的。一般来说,为了大幅度提高地基的负载能力,铺设地基都是使用土工材料来增加负荷。另外在地基内埋入土工材料也是一个提高地基稳定性有效手段,在地基内的材料通过不断的摩擦逐渐与地基相融合,有效加固土层。
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2.4关于水泥粉煤灰碎石桩技术
此种技术应用范围广泛,在黏土、沙土、粉土、杂填土等土质中效果都很明显。此种技术的施工方式主要有长螺旋钻孔、振动沉管等,前者主要适用于地下水位以上的黏土、粉土、杂填土、中等密实以上的桩土;而后者主要应用于粉土、黏土以及杂填土地基工程。通过对地基的强压作用,使土壤孔隙率大大降低,从而大幅度提升地基紧密型,增强整个地基的负荷极限。在此技术中的主要成分是水泥、粉煤灰,对水的渗透作用较好,具有较大的排水能力,同时也能够保证地基的稳定性和强度。另外,这种技术对于抗震的效果也是很显著的,通过对地基紧密度的提升,使土壤的抗液化水平被强化,极大地减小了震动带来的影响。
2.5关于预应力管桩技术
预应力管桩技术是地基处理技术中较为快捷、方便、效果也更加显著的一种技术手段。这种技术所需准备比较少,速度较快,而且单桩的符合程度较高,这主要是由于桩体本身是由混凝土所制,并且可向快速充入紧密砂层,被强力挤压过的紧密砂层使得管桩两端的负荷力大幅度提高。另外,预应力管桩的型号多样,长短、大小不一。在一个地基中,可以自由选择不同型号的管桩根据需要进行搭配,使其发挥最大的效果。从造价成本来看,预应力管桩虽然单位长度内造价成本较高,但其单桩较大的负荷力使得每吨负载力的造价相对较低。从运输装卸上来说,方便迅速,管桩长度一般不超过13m,本身具有的预应力使其很容易被吊起。从安装方面来看,用电焊即可接桩,并不受外力的影响。预应力管桩技术在地基处理技术中最为经济实用的一种。
2.6关于可液化土层处理技术
在地基建设工程中,土层液化的现象也时常发生,极大地破坏了地基的稳定性,对于工程的安全问题有很大影响。这种土层的稳定性不好,抗剪强度低,危害性比较高。对于这种土层的处理技术,必须遵循科学合理,首先,可以在土层周围建立由混凝土材料制成的墙,防止其向外扩散;另外也可以选择将地基中这种土层清除出去,用其他优质的土层来替换,类似于上文提到的置换技术。在水利水电工程中如果遇到这种土层还要根据当时施工的具体情况来解决,保证施工的顺利进行。
3水利水电工程施工中地基处理注意事项
3.1施工前细致准备并落实到位,贯穿整个工程,也是施工前提。组建施工人员队伍及分配各层次施工人员职责及安排时间,购买工程物资,建筑材料及设施,建设监理单位的确定等。施工准备应坚持分工合作及统一领导,专业人员监督,对于建设进度加快具有促进作用。
3.2在准备工作中勘探工程地质。专业性调查地质,结合已有遥感照片,水文地质等资料,基于此再次调查和测绘,进行岩石测试、岩体学试验等测试,编制工程地质勘察报告。水利水电工程设计前对工程地质条件详细了解,结合建筑物结构对其与地质环境的适宜性进行观察,在设计中选择最优的地基处理技术,若地质勘探不深入将对设计方案及工程进度和质量产生严重影响。
3.3对处理方案的选择应合理。结合常用地基处理方法,根据工程地基实际情况选择最优地基处理方案,对施工成本合理预算及控制。综合多方面情况选择最优设计方案,保证地基处理效果及质量符合规范设计标准。
3.4后期技术维护。对施工人员技术要求具有较强的专业性,施工涉及较广泛的范围,施工不只是前期设计修建,还应参与后期技术维护。选择水电工程建设建筑材料与实际相符,选择最佳材料对施工材料预算,合理耗用材料。
结语
地基在水电工程中是施工的核心,若在施工步骤中产生一些偏差,就难以保证施工质量,在经费、人力及时间方面都产生浪费,甚至对施工人员生命安全构成严重威胁。应对有关人员加强专业技术培训,提高业务水平,保证水利水电工程质量及安全。
参考文献
[1]林桌礼.关于水利水电地基工程施工技术的分析[J].科技与企业,2014 (15):256.
论文作者:邢精连,侯丽,张天琦
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
标签:地基论文; 土层论文; 技术论文; 稳定性论文; 预应力论文; 淤泥论文; 水利水电工程论文; 《基层建设》2018年第34期论文;