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摘要:水利水电工程设计中,由于地基是对整个水利水电工程起到支撑作用的工程类型,因此针对不同的地基类型采取相应的地基处理技术进行施工处理也是其中的重要内容,而且对于整个工程的施工进度和质量起到至关重要的作用。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对水利水电工程设计中地基处理技术研究提出了一些建议,仅供参考。
关键词:水利水电工程;设计中地基处理技术;研究
引言
水利水电工程施工中容易遇到的不同类型的土层以及地基类型,为了确保地基的稳定性和承载能力,就需要结合不同的特点来进行相应的地基处理技术的选择,而且在地基处理技术的应用以及水利水电工程施工中做好施工前的准备以及处理方案的选择设计、后期的技术维护等工作,保证整个水利水电工程施工的安全、顺利以及保质保量的完成。
1、水利水电工程设计中地基处理技术类型
地基处理的施工原理是通过一定的夯实、挤密、填换或排水固结、振密、冷热处理技术、胶结等化解来进一步加固建筑地基。地基处理技术是将地下环境作为首要依据的,可分为三种类型,分别是地基加固技术、辅助性的地下连续墙处理技术、桩基技术。(1)地基加固技术。地基加固是指为了防止地基发生沉降和变形而对土地的地基进行承受能力的增强。(2)辅助性的地下连续墙处理技术。这种技术的应用主要是为了能够从侧向提供支护。(3)桩基技术。这是一种借助于缓冲方式消除冲接力的技术,它将来自地基上部的荷载力传输到地基的深部。
2、水利水电工程设计中地基处理技术的影响因素
2.1基础渗漏因素
水利水电基础处理施工的过程中,渗漏问题的发展往往是较为致命的。基础渗漏在发生的过程中,一般有三种类型。第一类是地下水渗漏问题,在前期勘测的过程中不够详细,对于基础的处理在深度上不能达成要求,由此发生边墩绕渗的问题;其次在构筑物和基础相结合的位置中,由于施工方法及组织施工不当,水压及荷载的作用下,发生了渗漏问题;最后是地下水的运动特性。地下水的运动特性对于地下水位高度动态的随机变化有直接的影响作用,地下水的运动是持续发生的,其特性也存在持续性作用和瞬时性作用由此也造成了水位的变化,而水位的升降则造成了建筑不均匀沉降的问题。在地下水位升高的过程中,压缩层土壤被影响,发生软化,压缩层的荷载能力下降,基础在强度上降低,使得地基沉降量提升。地下水位下降的过程中,周围地基土层出现固结沉降,进而使得土层固结沉降荷载的建筑物出现不均匀沉降,在沉降严重时,比如常见的沙粒流失量较大,就会导致建筑承载基础内部空虚,建筑物出现裂纹。因此在水利水电工程基础渗漏问题原因中,地下水因素最为广泛,且造成的后果最为严重。
2.2自然条件影响
自然环境中出现的条件,也是影响地基安全稳定的重要条件,比如自然灾害等。在自然环境中地基影响的主要条件含有:山体滑坡、持续的恶劣气候、地震等。此类不可抗的灾害问题,所造成的地基损害是较为严重的。因此在进行地基的处理过程中,需要对基础抗自然灾害的能力据实际地理条件进行调整。比如地震多发的情况下,对抗震等级进行提升,预控监测也需要保证精确、及时。
2.3水利工程的质量要求
在进行水利工程建设的过程中,大多数都是软土地基,所以对于软土地基应该采用相应的处理技术,达到水利工程的只要要求标准。当前水利工程具有多样的用途,相应也会有不同的建设要求所以在进行水利水电工程建设的过程中,要按照实际的情况对软土地基进行处理,而不是按照普遍性的要求对于软土地基进行处理。要综合的全方面的因素对于软土地基进行处理,避免影响水利工程的质量。
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3、水利水电工程设计中地基处理技术研究
3.1 水利水电工程设计中常见地基类型
(1)可液化土层其主要就是沙土和粉土处于饱和状态中,表现出在受到外力的情况下导致其孔隙水压力不断升高,而且降低了土层的抗剪强度。(2)淤泥质软土其主要就是在净水或缓慢的流水环境中逐渐沉积而成的没有固结的软弱细粒,其不仅具有较高的含水量和较低的抗剪强度,而且在较大的压力下会出现土壤流动以及地基变形的问题(3)永冻层其主要表现在三年或者以上的时间处于结冰的状态,其比较长出现在我国的新疆地区,虽然表现出具有较大的承载力,但是由于其具有流变性,因此需要做好提前处理来保证其具有长期的承载力。(4)岩溶其主要由可溶性岩石组成,表现出不同的形状而且具有较大的处理难度,通常需要采用置换以及防渗堵漏的方式来进行处理来提高其稳定性。(5)深覆盖层地基其比较长在河流流域中出现,主要就是碎石、砂石或者泥石在长时间受到河流冲击的作用下堆积形成的,表现出较差的稳定性和防渗性,而且具有较大的置换以及填充难度。(6)饱和松散沙土其表现出较差的承载力和稳定性,容易在外力作用下发生错位以及变形等问题,需要在施工前对其进行加固处理。
3.2垫层换填法
在进行软土地基的深层处理工程中,一般采用垫层换填的施工方法。碎石和泥土是垫层换填法常用的填充材料。垫层换填法运用较为广泛,一般用在固体坚硬物质含量比较少的土层中。手动更换和机械更换的方法是进行垫层换填的常用方法。其主要是施工工作原理是用人工力或机械力提取浅层土壤,然后填充一些材料的硬度,最后达到填充的目的。在进行更换时,如果填埋的深度超出1m时,为了保障其发挥作用,在填埋土方上部需要加一层土工织物。从其根本原因上来说,这样做有利于满足未来建设的需要,有效提高承载力。
3.3水泥土搅拌法
水利水电工程软土地基施工还需进行饱和处理,在软土地基部分采用水泥搅拌桩加固技术,利用水泥固化原理将水泥作为软土地基的一部分,提升软土地基的整体强度。主要是运用搅拌机将水泥与软土层进行充分的搅拌,待软土与水泥结合的部位凝结后,可形成坚固的地基,对该部分进行填埋。该技术应用于与桥梁的地基施工中,可提高软土地基质量。
3.4强夯加固施工技术
不同区域软土地基承载力弱的主要原因不同,而软土地基中的缝隙较大是其强度不足的重要原因之一。针对该类问题,必须采用强夯加固施工技术对软土地基进行夯实处理。强夯加固技术的应用需要合理地设计夯实次数、能量、间距、夯击数量、时间间隔等,还需确定夯锤的实际型号,加强夯实力度,减少软土地基中的缝隙,且当缝隙变少时,软土地基中的水分也随之流出,软土快速凝结后,相应的密度与强度也会随之增加。
3.5灌浆法
注浆施工技术在对软土地基进行处理的过程中,应用注浆处理技术也是非常常见的。注浆技术是通过高压将浆液注入软土地层当中,等到浆体凝固以后就可以提升土地的稳定性和坚硬程度。在应用这种技术时,技术人员要对钻孔机器和设备进行合理选择,避免因为钻孔不当而产生破坏地基的情况。对于地基钻孔要确保孔可以畅通并可用,钻孔长度需要到达路基底部,确保浆体和土地可以良好地结合在一起,达到提升地基稳固性的目的。
结束语
总而言之,因为水利水电工程中地基处理实用技术形式较多,需要相关的工技术人员根据施工现场的地质条件、地形地貌来选择函数式的水利水电工程地基处理施工技术,并在施工的过程中总结经验,从而提升水利水电工程质量。
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论文作者:马力
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年21期
论文发表时间:2020/2/27
标签:地基论文; 技术论文; 土地论文; 水利水电工程论文; 土层论文; 过程中论文; 基础论文; 《建筑学研究前沿》2019年21期论文;