摘要:水利水电工程因为施建地点复杂、特殊,在建设过程中,不可避免地会遇到不良地基。水利水电工程建设中不良地基基础处理在整个工程中具有非常重要的意义,为了我国水利水电事业有更好的发展和进步,工程施工人员应加强自身对专业技术水平的学习以及在实际施工中的技术应用,并结合不良地基的特点和类型进行有针对性的总结和技术的应用,使水利水电工程的质量有一个更好的提升。针对这一问题,重点分析了水利水电建设中不良地基的基础处理方法,以期为日后的相关工作提供参考。
关键词:水利水电;不良地基;处理方法
前言:不良地质体对于水电工程来说是一种常见的不良地质现象,但并非所有的不良地质体都需要处理。勘查时一定要查明不良地质体的规模、性质、产生原因、破坏模式,再结合工程的具体情况,以及对水工建筑物的影响确定是否需要对不良地质体进行整治,以及如何整治。确定不良地质体的处理方法时,要结合工程的具体情况进行应用,可以多设计几种治理方案并进行比较,并从中选择技术可行、施工简单、经济的方案进行实施。水利水电工程建设中的不良地基问题得到了相关部门越来越多的重视,相关的基础处理方法也得到了越来越广泛的运用。本文对不良地基对建筑物的主要影响、基础软弱带方面的处理、强透水层砂或者卵、砾石层的防渗处理、淤泥质软土方面的处理、深覆盖层的处理以及喀斯特地基方面的处理、坝基涌泉的处理方法等方面进行了分析和介绍。
1、不良地基造成的不利影响
1.1 抗滑性不达标,地基基础不稳定
这类地基主要是由软弱夹土层、岩体破碎带、古风化壳、节理裂隙带和岩石混凝土等物质组成的。其特点是承载能力弱,在高压压缩下容易变形,无法达到抗滑设计的规定值,而且不稳定。这种不良地基不稳定、抗滑性低,不仅无法满足水利水电工程上部结构方面的要求,还有可能造成上部建筑结构整体的剪切被破坏,从而影响主体建筑的安全。
1.2 地基基础沉陷量超出允许范围
这类地基主要是由软弱土层、淤泥质土和膨胀土等物质组成的。其特点是承载能力不足,无法满足建筑的需求。由于土层物质的组成不同,受力强度不同,使其出现了受力不均匀的情况。这种不良地基的强度不一,地基受外力负荷的影响导致沉陷量过大或是发生不均匀沉陷,进而使得建筑物变形,损伤建筑主体。
1.3 地基的水力坡降或渗水量超过容许值
这类地基主要是由喀斯特渗水地质、砾石层和卵石层等组成的。其特点是土层松散、孔隙大,具有极强的渗透性。这种不良地基极易导致水库扬压力超出限值,出现管涌和潜渗的情况,使得水利建筑遭到破坏而变形。
1.4 地基的可液化性
这类地基主要是由少黏性或是无黏性的土砂层组成的。当这种地基受到振动力的作用时,会瞬间丧失强度,从固态变成液化状态,导致地基陷沉、滑移等,进而影响水利建筑的安全性和稳定性。
2、不良地基的基础处理方法
2.1 软弱层的一般处理方法
由于软弱层的倾斜角度不同,可将其分为高中倾角软弱带和缓倾角软弱带。对于高中倾角软弱带,先要挖开软弱土层,在其中填入混凝土,形成混凝土塞。挖掘深度是软弱土层1~1.5倍的宽度,两侧边坡度为1∶1~1∶0.5.当软弱土层比较宽且较为松散时,可以使用混凝土柱或混凝土拱让上部负荷传导、分散到两侧岩体。对于坝基软弱带,可先清除一部分软弱带,再填入黏土或混凝土,形成阻水隔板。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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、传力框架来进行预应力锚固。对于重力坝破碎岩体坝肩,当破碎岩体的自身稳定性没有问题时,可以在破碎岩体中设置混凝土防渗墙。对于缓倾角软弱带,可将软弱带挖开后用高压喷射装备清除软弱物质,然后回填混凝土砂浆。如果上盘岩体坚硬、完整,全部开挖工作量过大时,可以利用平硐或竖井开挖清除软弱带,再回填混凝土或钢筋混凝土,并做好回填灌浆固结的工作。另外,也可以沿着软弱带设置钢筋混凝土抗剪键,或穿过软弱带设抗剪桩。
2.2 淤泥土、膨胀土的处理方法
淤泥土的流变性和触变性比较大,容易被压缩,渗透性小,承载性能低。因此,可以主动挖出淤泥土,然后填入承载性能高的置换砾层,设置砾垫层排水。这种方法的施工过程比较麻烦,而且周期长、成本高。另外,也可以采取强迫换土的方式,比如抛石挤淤法。它主要是针对海、湖、沼、三角洲等河流冲积物形成的软地基所采取的处理方法,特别适用于软弱的地面不能承受机械工程装备进入施工现场且施工现场石料充足的情况。将一定量的片石投抛入基底,将淤泥挤压出基底范围,可以在一定程度上增加基底的强度。这种方法操作方便,施工简单、迅速。
膨胀土的工程性质特殊,遇水会膨胀,失水会收缩开裂,严重影响工程质量。鉴于此,具体的处理方法是:①现场勘探、计算换土厚度,开挖清除膨胀土,使用非膨胀性材料或者灰土来换土。换土方法从根本上改变了土基的工程性能,工期短,且能使地基获得更大的承载力。②桩基方法。当膨胀土层的厚度比较大时,可以采用桩基来处理。桩基支承在非膨胀土层上,由桩基将载荷传导到非膨胀土层上。③改良土质性能的方法。研究膨胀土的成分和性质,向其中添加一些非膨胀性材料或者添加化学制剂,以减少或去除膨胀土的膨胀特性,比如加入水泥、石灰等非膨胀材料,可以降低膨胀土的膨胀性。④膨胀土遇水、失水都会膨胀收缩,而土内含水量的变化是影响膨胀土性能的根本原因。因此,可采用隔水法,采取综合措施切断膨胀土基底与外界的渗水条件,保证基底的含水量,进而保证地基的稳定。⑤预湿膨胀。施工前,使土加水变湿而膨胀,并在土中维持高含水率,则土将基本保持体积不变,不会破坏结构。以上多种处理措施有时可以单独使用,有时可以根据需要组合使用。
2.3 渗水性强地基的处理方法
渗透性强的地基极易因为扬压力超限、渗水导致水利建筑变形。针对这种情况,在处理时,要先将渗水的空隙、裂缝填上混凝土――当渗水量太大,填堵无效时,可将水引入排水坑,填入砾石,之后抽水并浇筑混凝土封堵。另外,还要预留管道,方便后期回填灌浆。
2.4 可液化地基的处理方法
液化地基会导致地面下陷、滑移,影响水利建筑的稳定性。因此,在处理这种情况时,要清除可液化层,注入高强度、防水性能好的材料,用分层振动的方式压实或用冲振方式来紧密地基。同时,还可用混凝土加固、密封四周围墙,在液化层内设置灰土桩、砾石桩和砂井。
结语
不良地基基础在工程建设中是经常遇到的难题,也是人们采取各种办法希望解决的问题。不良地基基础处理的方法很多,由于不同建筑物对地基基础强度的要求不同,而且各种不良地质因素对建筑物的影响程度也有区别,因此处理的方法自然也不尽相同。一般说来,在选用不良地基基础处理方法时,必须认真分析研究资料,确定不良地质现象的部位、规模、特性等,最终采取合理的处理方法。
参考文献:
[1]牛来福.分析水利水电工程建设中不良地基成因及处理方法[J].建材与装饰,2015(41).
[2]丁建丰.水利水电工程建筑不良地基影响及处理方法[J].湖南水利水电.2017(04).
[3]胡娃尼西・艾尼瓦尔.新疆水利工程不良地基加固及施工技术研究[J].城市建设理论研究(电子版).2017(23).
论文作者:侯月娟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签:地基论文; 不良论文; 软弱论文; 方法论文; 土层论文; 混凝土论文; 质体论文; 《基层建设》2019年第3期论文;