基于水利水电工程设计中的地基处理技术分析论文_陈刚

基于水利水电工程设计中的地基处理技术分析论文_陈刚

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摘要:地基是水利水电工程中重要的组成部分,地基的质量影响着水利水电工程的运行质量。因此需要对地基处理技术进行深入分析。本文阐述了水利水电工程设计中常见的地基类型,并分析了具体的地基处理技术,提出了设计地基时的注意事项,为提高地基处理技术的应用水平提供参考。

关键词:水利水电;工程设计;地基处理技术

前言

随着我国经济的快速发展,水利水电工程项目逐渐增多,为了确保水利水电工程的质量需要正确应用地基处理技术。由于不同地基类型需要不同的处理技术,因此首先要做好地基勘察工作,明确地基类型,再结合水利水电工程的实际要求选择合适的地基处理技术。

一、水利水电工程设计常见地基类型

(一)可液化土层

在地基中含有沙土与粉土,当这两种物质处于饱和状态下并受到外力干扰时,地基中孔隙水的压力会增大,地基中土层的抗剪强度明显减弱,这便是可液化土层[1]。在此土层上建设水利水电工程容易出现工程坍塌的问题,影响水利水电工程的施工质量。

(二)淤泥质土层

地基中存在净水与流水,土层在此处形成沉积,并且经过化学作用后会形成淤泥质土。淤泥质土层具有含水量高、抗剪力弱等特点,因此当淤泥质土层受到较大压力时会出现土层变形现象,影响地基的稳定性。

(三)冻土层

受气候条件影响,在我国北方地区由于气温较低多存在冻土土层。冻土层自身具有较强的承载力,但其流变性较弱。并且冻土土层在受到气温因素影响或者水流冲击后容易发生解冻现象,此种情况会导致地基崩溃,影响水电工程施工质量。

(四)深覆盖层

在河流流域多存在深覆盖层,由于土层在长时间受到河流冲击后会在土层处堆积较多的碎石、泥石。地基在此环境下其防渗性易受到影响,为了改善这一问题需要应用强透水层防渗、填充等处理技术。此外还有饱和松散砂土,此种土质的稳定性也较差,在受到外力因素影响后极易使土层发生变形或错位。

二、水利水电工程设计中的地基处理技术

(一)换填与强夯

换填与强夯在地基处理技术中应用范围较广,可以有效提高淤泥质土层的稳定性[2]。其技术原理主要是将土层换填或者利用外力将土层夯实,直接提高地基的稳定性与承载力。在选择换填以及强夯技术时,需首先判断地基的土层结构,如果发现土层中含有淤泥质层,可以利用换填技术提高地基土层的承载力。先将地基中的淤泥软土挖出并移出场外,再利用水泥、砂土等填充土层,通过改变地基土层结构来提高地基的透水性与稳定度。

在此基础上为了进一步确保地基的稳定性,可以应用强夯技术对其进行加固为水利水电工程建设提供安全保障。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆值得注意的是,强夯技术讲求一定的施工工序,确保一层土层夯实完毕后再进行下一层的强夯工作,在最后一层夯实完毕后需要将夯实的基坑填平。在应用夯实机施工时,机械设备的振动会影响周围土层的紧密度,因此为了确保地基的稳定性,需要在夯实完松土及软土后对周围土层进行固化处理。

(二)应用水泥粉煤灰碎石桩

此种地基处理技术的主要组成部分有水泥、碎石以及粉煤灰,该技术具有粘性强、应用成本低、渗水性强等优点。为了提高地基的承载力可以应用此项技术,其原理为水泥粉煤灰碎石桩可以把水利水电工程在地基上进行施工时所产生的压力均匀分散开来。同时该技术在经过水化反应后可以直接提高地基的抗剪力。

(三)预压技术

真空预压、堆载预压以及降水是预压技术中的三种主要技术类型。真空预压技术可以有效的提高土层的承载力,其工作原理是利用塑料薄膜或塑料排水板的隔绝作用,将地基表面与外界空气进行隔离,在地基表面铺设完塑料薄膜或塑料排水板后再利用真空泵针将地基中的水分与空气抽出。其中塑料排水板的密实效果较塑料薄膜更好。

堆载预压技术的应用方法是将预压物堆放在将要施工的地基上,在此过程中可以利用预压物来判断出超软土层,此时可以选择合适的机械设备处理地基,避免出现盲目使用重型设备导致地基被直接破坏。降水技术主要是通过降低地基中的地下水位来提高地基的稳定性。

(四)强透水层防渗

为了提高地基的防渗水性,同时避免水资源的浪费,可以在清除完地基的强透水层后应用粘土以及混凝土回填土层,还需要利用混凝土在土层周围修建防渗墙,有效达到防渗的目的。在实际的施工过程中如果发现地基出现渗漏现象,可以采取挖断渗透通道的方法进行截渗,同时利用水泥以及混凝土将上游坝坡的防渗斜墙延伸到地基土层中不透水层下的1m处以及砂层下的1m处,提高防渗水性能并实现节水目标。

(五)加筋加固

在软土地基上进行水利水电工程的建设必须注意确保地基的稳定性,因此利用加筋加固技术可以有效的提高地基的稳定性,同时将该技术与桩基基础相结合应用可以均匀分散地基所承受的压力。该技术需要专业技能水平较高的技术人员进行施工,同时该技术的应用成本较高。

(六)动力排水及旋喷技术

导致地基土层软化的原因是土层中的含水量较高,因此可以减少土层中的含水量来提高地基的稳定性。动力排水技术与旋喷技术为常见的降低土层含水量的方法。其中动力排水的工作原理是应用排水系统将土层中的水吸收,以此减少土层中的含水量。在面对地基深度较大的施工工程时,可以利用旋喷技术对土层进行深入喷射,使土层中处于深层的液体成分经旋喷后转化为固体成分。旋喷技术不仅可以减少地基中的含水量还可以有效提高地基的稳固性。

(七)预防土层错位、沉降的技术

在地基施工的过程中为了有效避免发生土层错位或沉降的问题,需要先应用混凝土加固周围墙体,再应用灰土强夯技术,其技术要点为按照均匀间隔标记出土层钻孔的位置,并按照一定工序进行钻孔,钻孔完毕后在孔内填入添加物,最后利用夯锤夯实土层,应用此技术可以使土层的密度变得更加均匀,有效防止土层沉降、错位。

总结

综上所述,正确应用地基处理技术可以有效提高水利水电工程的运行质量,为了充分发挥地基处理技术的应用价值,需要针对可液化层、淤泥质土层、冻土层以及深覆盖层等不同的地基类型选择合适的换填、强夯、预压等地基处理技术。为了确保地基处理技术的可操作性与适用性,需要做好地质勘测的工作,并确保地基设计满足水利水电工程的需求,促进水利水电工程的可持续发展。

参考文献

[1]文艳萍.水利水电工程设计中的地基处理技术分析[J].陕西水利,2018 (04):164-165.

[2]许巍巍.试析水利水电工程设计中的地基处理技术[J].民营科技,2018 (07):102.

论文作者:陈刚

论文发表刊物:《防护工程》2019年10期

论文发表时间:2019/8/14

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