張彬 萬(wàn)小莉
摘 要:水利水電工程施工中,地基工程是至關(guān)重要的一步,它決定著工程施工的質(zhì)量。施工中,不良地基的出現(xiàn)是常有的事情,如果對(duì)不良地基進(jìn)行合理的處理,保證工程施工質(zhì)量,是非常關(guān)鍵的一環(huán)。因此,對(duì)水利水電工程施工中有關(guān)不良地基處理技術(shù)進(jìn)行分析探討是非常有必要的。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;不良地基;處理技術(shù)
1 水利水電工程施工中不良地基處理的常用方法
1.1 排水固結(jié)法
這種方法一般由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)組成。該方法一般適應(yīng)厚度較大的飽和軟粘土地基,但需要進(jìn)行預(yù)壓。常見(jiàn)的加固方法有堆載預(yù)壓法、井點(diǎn)降水法、真空預(yù)壓法、塑料排水板、砂井預(yù)壓法、袋裝砂井法、靜動(dòng)力排水固結(jié)法等。
1.2 置換法
顧名思義就是將表層不良地基土挖除,然后回填有較好壓密特性的土進(jìn)行壓實(shí)或夯實(shí),形成良好的持力層,從而改變地基的承載力特性,提高抗變形和穩(wěn)定能力。這種方法適用于軟弱粘土地基,但對(duì)排水抗剪強(qiáng)度小于20KPa的軟土地基采用碎石樁時(shí)需慎重。常見(jiàn)加固方法有:振沖置換法、碎石樁法、石灰樁法、強(qiáng)夯置換法、水泥粉煤灰碎石樁法等。
1.3 振密、擠密法
即認(rèn)為采取一定手段通過(guò)振動(dòng)、擠壓使其地基土體孔隙比減小,強(qiáng)度提高,使其達(dá)到地基處理的目的。這種方法一般適用于砂性土、粉土和部分粘性土。主要振密的方法有表層壓實(shí)法、振動(dòng)擠密法、砂樁法、強(qiáng)夯法、重錘夯實(shí)法以及爆破法。
1.4 改善地基應(yīng)力和變形條件
通過(guò)在外力荷載作用下,使其被加固地基受力均勻,變形較小且均勻,從而達(dá)到改善地基的目的。主要的施工方法有砂墊層法、拌合土墊層法、反壓護(hù)坡法等。這種處理方法也是受到一定局限性,一般適應(yīng)于淺層軟土、濕陷性黃土等。
1.5 化學(xué)加固法
通過(guò)注入化學(xué)漿液(漿液里還有特殊的化學(xué)物質(zhì),一般可在短時(shí)間內(nèi)凝固),將土顆粒膠結(jié)在一起,同時(shí)在化學(xué)反應(yīng)或機(jī)械攪拌的作用下,使其土體承載能力增強(qiáng),減小沉降速率。該方法一般適用于砂性土、粘性土、濕陷性黃土等,加固處理的方法包括注漿法、深層攪拌法、高壓旋噴法等,尤其對(duì)深覆蓋層地基處理效果較為理想。
1.6 增大接觸面法
通過(guò)在軟土地基上鉆孔然后澆筑混凝土樁,這樣大大提高地基的加載能力,同時(shí)也可以用于邊坡維護(hù)抵抗土方側(cè)壓力,防止土方位移。在水利工程橋梁建設(shè)中比較常見(jiàn),灌注樁將作為橋身的承載基礎(chǔ)。
2 對(duì)我國(guó)常見(jiàn)的不良地基處理進(jìn)行詳細(xì)分析
2.1 淤泥質(zhì)軟土的處理
淤泥質(zhì)軟土包括淤泥質(zhì)土、泥碳、腐泥,抗剪強(qiáng)度低、承載力低、壓縮性大的土,以及其他天然含水量特高,多呈軟塑及流塑狀態(tài)。由于其質(zhì)軟,易產(chǎn)生側(cè)向膨脹、滑移或擠出、高壓縮變形等,所以,上部建筑物的穩(wěn)定性受到影響。土壩壩基的淤泥質(zhì)軟土長(zhǎng)期難于穩(wěn)定,但是排水困難。常采取的處理辦法是:①置換砂層,或砂墊層排水;②開(kāi)挖清除;③拋石擠淤;④砂井排水;⑤擴(kuò)大建筑物基礎(chǔ)或采用樁基;⑥控制加荷速率,使其緩慢排水固結(jié);⑦用鎮(zhèn)壓層法,如反壓護(hù)堤平臺(tái);⑧用板樁墻封閉和在底部側(cè)向填砂、礫石阻滑;⑨預(yù)留沉陷量。
2.2 深覆蓋層處理
當(dāng)?shù)鼗幒恿鳑_積層、卵積層、礫石層、碎石層、泥石堆、砂或其他原因形成的沖積堆積層厚度較大時(shí),因其松散,滲透性強(qiáng)、孔隙率大,不便于全部開(kāi)挖清除,壓縮變形和滲漏易產(chǎn)生,夾有軟弱夾層有時(shí)出現(xiàn)其中,不利于抗滑穩(wěn)定。一般常用的處理方法是:①對(duì)地基進(jìn)行固結(jié)灌漿和帷幕灌漿;②用強(qiáng)夯法或振動(dòng)夯實(shí)或壓實(shí)土體表層;③壩前鋪蓋防滲;④設(shè)置混凝土截水墻或用高壓噴射灌漿構(gòu)筑防滲墻;⑤擴(kuò)大基礎(chǔ);⑥采用沉重樁或摩擦樁。
2.3 壩基涌泉處理方法
來(lái)自基巖裂隙、松散土層或喀斯特管道都是壩基涌泉,可能造成壩身不穩(wěn)定或造成土壩的涌流破壞。給我們的混凝土澆筑也帶來(lái)困難,甚至漏水通道有可能形成,因此必須妥善加以處理,處理原則是能排則排,能堵則堵。涌泉處理采取的辦法一般有以下幾點(diǎn):①對(duì)基巖涌泉,用混凝土封堵對(duì)于能封堵的地方,引水入集水坑對(duì)涌水量大的地方,預(yù)埋灌漿管,并回填礫石,回填混凝土封堵在抽水以后進(jìn)行,回填灌漿再后期也需進(jìn)行。對(duì)混凝土蓋頂上再鋪筑粘土對(duì)于我們的土壩基礎(chǔ);②安裝活動(dòng)制止閥門在涌泉出口,使其可向庫(kù)內(nèi)涌水,但不能使庫(kù)水漏失。
2.4 強(qiáng)透水層的防滲處理
以大壩為例,都屬于強(qiáng)透水層的剛性壩基砂、卵、礫石,一般都加以開(kāi)挖清除,土壩壩基砂、卵、礫石層因透水強(qiáng)烈,不僅增大揚(yáng)壓力,影響建筑物的穩(wěn)定,損失水量,且易產(chǎn)生管涌,一般都加以防滲處理。處理的方法是:回填粘土或混凝土將透水層砂、卵、礫石開(kāi)挖清除,構(gòu)筑截水墻。回填混凝土或粘土形成防滲墻,利用沖擊鉆機(jī)作大口徑造孔。修筑水泥防滲墻利用高壓噴射灌漿方法。水泥或粘土帷幕灌漿。延長(zhǎng)滲徑,帷幕后排水減壓,設(shè)置反濾層,在壩前粘土或混凝土上鋪蓋。
3 水利水電工程施工中對(duì)軟弱夾層基礎(chǔ)地質(zhì)的處理
對(duì)于地基基礎(chǔ)的軟弱帶,根據(jù)它的傾角大小來(lái)進(jìn)行劃分,可以分為緩傾角軟弱帶以及高中傾角軟弱帶,不同情況對(duì)建筑物所產(chǎn)生的影響也不同,處理方法也就不一樣。
3.1 對(duì)緩傾角軟弱帶的處理
對(duì)軟弱帶進(jìn)行開(kāi)挖清除,并且回填混凝土,如果上盤巖體仍比較堅(jiān)硬完整,并且進(jìn)行全部開(kāi)挖會(huì)有很大工程量,可以利用豎井或者是平硐對(duì)軟弱帶剛勁混凝土或者是回填混凝土進(jìn)行清除,并且要將固結(jié)灌漿回填工作做好。要設(shè)置從軟弱帶穿過(guò)的防滑齒墻,使用高壓噴射將軟弱物質(zhì)清除,灌注或者是回填砂漿以及混凝土。在穿過(guò)軟弱帶的時(shí)候,要做好預(yù)應(yīng)力錨固。沿著軟弱帶要進(jìn)行鋼筋混凝土抗剪鍵的設(shè)置,或者是設(shè)置抗剪樁,使之穿過(guò)軟弱帶。
3.2 對(duì)高傾角軟弱帶的處理
將軟弱帶回填混凝土挖出,將其做成混凝土塞,一般情況下開(kāi)挖深度是軟弱帶寬度的1~1.5倍,進(jìn)行開(kāi)挖的兩側(cè)坡比是1:1~1:0.5。如果軟弱帶比較疏松,并且寬度比較大,可以使用混凝土拱或者是混凝土梁,使上部荷載向兩側(cè)完整巖體傳遞。對(duì)于土壩壩基的軟弱帶,為了避免滲流對(duì)壩身填土的淘刷作用,可以將部分軟弱帶清除后進(jìn)行粘土或者是混凝土回填,使阻水蓋板形成。在上游部分,軟弱帶和庫(kù)水是相同的,要設(shè)置防滲井來(lái)進(jìn)行混凝土回填或者是進(jìn)行防滲齒墻的設(shè)置。
4 結(jié)束語(yǔ)
水利水電工程施工中,地基處理是工程的首要任務(wù),地基工程做不好,之后的工程施工做得再好也沒(méi)有意義。施工中,對(duì)不良地基的處理是一個(gè)令人頭疼的問(wèn)題,同時(shí)也是至關(guān)重要的問(wèn)題。隨著科技和相關(guān)理論的發(fā)展,對(duì)于不良地基處理的方法也越來(lái)越多,這對(duì)不良地基處理,保證地基質(zhì)量是非常有利的。隨著研究的不斷深化,水利水電工程不良地基處理質(zhì)量將會(huì)越來(lái)越高,讓我們拭目以待。
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作者簡(jiǎn)介:張彬,身份證號(hào):360222198512194011
萬(wàn)小莉,身份證號(hào):360111198602140928