水利水电工程建设中不良地基处理方法探究论文_刘蓉芳

水利水电工程建设中不良地基处理方法探究论文_刘蓉芳

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摘要:水利水电工程建设中经常会遇到不良地基处理问题,由于各种水工建筑物对地基强度的要求不同,不良地基处理的方法也各异。因此,研究水利水电工程建设中不良地基的处理方法,对于水利水电工程建设具有重要意义。本文就不良地基的处理方法做简单讨论。

关键词:水利水电工程建设;不良地基;处理方法

水利水电工程的开发建设,为我国经济的建设和发展起到了很好的推动作用,满足人民和社会的各种需求。然而随着国民经济建设的不断发展,需要不断开发建设新的水利水电项目,所谓不良地基就是指由于地基的天然地质缺陷,而导致工程场地的地基不能满足上部建筑物稳定性的要求。为了解决不良地基的问题就需要探究不良地基产生的原因,造成的危害,以及一些常规的处理方法,以往类似的工程处理中总结的经验和教训,从而采取合适的处理方法,以避免不良地基对水工建筑物产生的不利影响。

1不良地基对水利水电工程的影响

所谓不良地基,是指由于地基的天然地质缺陷,不能满足上部建筑物的稳定要求的地基。在水利水电工程建设中,不良地基的缺陷对建筑物的影响主要表现在如下几个方面:

1.1因地质原因抗滑稳定安全系数小于设计规定值,产生原因主要是由于岩石与混凝土、岩石与岩石,或其他影响抗滑稳定的结构面。如不同倾角的断层带、节理裂隙带、软弱夹层、破碎带、古风化壳、溶蚀带等的抗压强度低,不能满足上部结构抗滑稳定的要求,地基可能产生局部或整体剪切破坏。

1.2地基的渗漏量或水力坡降超过容许值,产生的主要原因是由于地基存在孔隙率大的松散砂、卵砾石层、强裂隙透水层、喀斯特渗漏带、构造破碎带以及其他强透水带,从而导致水库大量漏失、扬压力超限、或软弱透水层出现管涌等渗透变形,使地基遭受破坏。

1.3地基的沉降量过大或沉降量不均匀,从而造成建筑物破坏、变形。

1.4因地基内存在无粘性粉细砂层,经内振动(机械振动、地震等),可能产生液化,造成建筑物失稳;或因震陷造成建筑物破坏。

2不良地基—般处理方法

处理不良地基的目的,在于使建筑物达到安全稳定的要求。—般处理的方法概括起来可分为以下几种:

2.1 软弱带地基的处理

2.1.1高倾角软弱带处理

该处理方法主要有两种:(1)挖出软弱带回填混凝土,将其作为混凝土塞,其深度一般控制在软弱带宽度的1-1.5倍之间,两侧边坡的开挖坡度为1:1-1:0.5。如果软弱带比较疏松,并且其宽度比较大的时候,可以采用混凝土梁或混凝土拱进行处理,使上部荷载传到两侧完整岩体上去。对于土坝坝基的软弱带,可以清除部分的软弱带之后再回填混凝土形成阻水盖板,防止渗流淘刷坝身的填土。(2)如果高倾角软弱带位于坝肩,尤其是拱坝的坝肩时,则可以设置混凝土传力墙、框架结构;对重力坝破碎的岩体坝肩,则在破碎岩体自身能稳定时采取设置混凝土防渗墙。

2.1.2缓倾角软弱带处理

该种地基处理的方式主要有三种:(1)把软弱带进行开挖清除回填混凝土,如果上部的岩体还是坚硬完整,就可以利用平硐或竖井进行开挖,但是需要做好回填固结的灌浆工作;(2)可以采用高压喷射设备对软弱带灌注水泥浆进行固结处理;(3)可以沿着软弱带设置钢筋混凝土的抗剪键。

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2.2 强透水层防渗处理

刚性的坝基,其砂、卵、砾石层通常必须进行开挖清除或作防渗处理,因为这些地层透水性强烈,不仅会损失水量,而且容易产生机械管涌,进一步增大扬压力、降低抗滑力,从而影响到坝体的稳定性,为了减少坝底扬压力,提高坝体的稳定性,必须对强渗水层地基进行防渗处理。处理的方法主要有以下几种:(1)要先将透水的砂层进行开挖清除,然后回填混凝土,构筑截水墙;(2)采用抓斗或冲(钻)孔机械设备造孔,然后通过回填混凝土形成混凝土防渗墙;(3)采用高压喷射注浆的方法修筑水泥防渗墙;(4)采用高压灌注水泥浆形成帷幕止水;(5)在坝前用粘土或者混凝土进行铺盖,以形成防渗层,从而延长渗径;(6)在止水帷幕或混凝土防渗墙后设置排水管或设置反滤层进行减压。

2.3深覆盖层处理

如果河流的冲积层砂、卵、砾石层,或者是坡残的残积层,泥石流冲积造成的堆积层等厚度比较大(厚度大于15m),因不便于进行全部的开挖清除,便会容易产生压缩变形和渗漏,不利于抗滑稳定。对于这种情况,一般采用的处理方法主要有以下几种:(1)用强夯法或者是振动碾夯的方式夯实后将其覆盖;(2)对地基进行固结灌浆或者是帷幕灌浆处理;(3)坝前设置铺盖防渗;(4)设置混凝土的截水墙构筑防渗墙;(5)采用承重桩或摩擦桩作为建筑物的基础,防止因上部建筑物加荷产生的压缩变形。

2.4软弱夹层基础处理

软弱夹层基础又称软土地基,通常由淤泥、淤泥质土、高压缩性土构成,承载力低,每平米的承载力一般小于 50KN。软土基层的抗剪强度低,当受到外部压力时,软土会呈现软塑或流塑的状态,抗剪强度降低,若软土层内部排水出路差,在外力增大的情况下,土层抗剪强度更加低下;若软土层内部有较好的排水出路,在外力增大的情况下,软土层的水会排出,软土层凝固,抗剪强度能有效增大。对软土地基的处理我们主要采用排水固结法,从而促使淤泥软土层稳固,增强承载能力,具体措施主要有:(1)换土,即当软土地基厚度较小时,换填渗透性强、含水量低的材料,如砂壤土、粗砂、水泥土等;(2)强夯,对河流冲积层、滨海沉积层等软土地基,或者由黄土、粉土等组成的空隙大的软土地基进行夯实,以排出软土层的水分,达到要求的液限,促使软土层固结;(3)旋喷,将旋喷机的喷嘴放置在软土层结构中,缓慢提升喷嘴,输送高压水泥浆或化学固化浆液,促使水泥、固化浆液、土体在高压下紧密结合,从而增加软土层的密度,提高地基的强度,防止地基渗水。

3不良地基处理注意事项

由于不同建筑物对地基的要求不同,而且各种不良地质因素对建筑物的影响程度也有很大的区别,因此处理的方法也不—样。—般来说,应该注意下列事项:

3.1在选用处理方法前,必须仔细阅读有关勘察资料,进行全面分析,确定不良地质现象的部位、规模、特性。

3.2调查研究拟采用方法的基本作用、适用条件、优缺点、使用材料和采用机具,并注意总合以往同类工程的经验教训。

3.3应注意各种处理方法都有其局限性和—定的适用范围。

3.4注意环境保护,避免因地基处理对地面水或地下水造成污染。

3.5不良地基处理结束后,应检查处理效果,并建立工程技术档案。

结语:不良地基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,以取得最优的处理效果。

参考文献:

[1]赵晓英.水利水电工程中不良地基勘察工作.科技导报[J].2008(08).

[2]彭少麟.冰利水电工程地质不良地基处理报告[M].科学出版社.2008(12).

[3]曹永和.浅析水利水电工程中不良地基的分类[J].云南环境科学.2007(09).

论文作者:刘蓉芳

论文发表刊物:《基层建设》2017年4期

论文发表时间:2017/5/25

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