黃永章,黃哲
1江蘇省鹽城市射陽縣興橋水利站;2重慶大學(xué)城市科技學(xué)院
水利水電基礎(chǔ)工程與地基處理技術(shù)的現(xiàn)狀和展望
黃永章1,黃哲2
1江蘇省鹽城市射陽縣興橋水利站;2重慶大學(xué)城市科技學(xué)院
1978年的改革開放促進(jìn)了我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速進(jìn)步,同時(shí)也大力帶動(dòng)了水利工程的發(fā)展,新中國成立以來,我國始終把水利建設(shè)和農(nóng)業(yè)發(fā)展作為治國理政的一件大事,為適應(yīng)水利工程復(fù)雜多變的需求,選擇科學(xué),合理的地基處理技術(shù)對(duì)水利工程的質(zhì)量和效率的提高起著非常重要的作用。
穩(wěn)定問題;變形問題;滲透問題
1.水利水電基礎(chǔ)工程的定義
隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,水利資源難以滿足需要,為了得到更多的水利資源,我們就要依靠水利水電工程來滿足我們?nèi)找嬖鲩L的需要。水利水電基礎(chǔ)工程是中國重要的基礎(chǔ)設(shè)施和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),同時(shí)也是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),它建設(shè)工程周期長,投資大,受自然資源,地形,水文條件等影響很大。水電工程中,通常需要修建一些建筑物,用來擋水,泄水,輸水,排沙等。
2.地基處理技術(shù)介紹
地基處理方法主要分為五大種類,分別為換土墊層法,深層密實(shí)法,排水固結(jié)法,加筋法和化學(xué)加固法。
換土墊層法根據(jù)適用范圍不同分為碾壓法,重錘壘實(shí)法和平板振動(dòng)法。加固的原理是通過挖除淺層薄弱土或不良土,回填砂,碎石,粉煤灰,干渣,灰土或素土等作為墊層,分層碾壓或壘實(shí),從而增加抗剪強(qiáng)度,承載力,減少壓縮性,防止凍脹作用,消除濕陷性或漲縮性,防止液化。
深層密實(shí)法具體分為擠密法和強(qiáng)壘法。原理是擠土成孔,從側(cè)向?qū)⑼翑D密,提高地基承載能力,減少沉降量,消除土的液化性和濕陷性。
加筋法是通過在人工填土的堤壩,擋墻結(jié)構(gòu)及其基礎(chǔ)和其他建筑物地基鋪設(shè)鋼帶,鋼條,尼龍繩,玻璃纖維或土工聚合物,使這種人工復(fù)合的土體具有抗拉,抗彎,抗剪作用,提高承載力,減少沉降化學(xué)加固法具體分為灌漿法,高壓噴射注漿法和水泥土攪拌法,原理是通過注入水泥砂漿或?qū)⑺嗌皾{進(jìn)行噴射或機(jī)械攪拌,使土粒凝結(jié),從而提高地基承載力,防止地基或人工填土滲漏。
1.抗滑結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度較低
當(dāng)壩基內(nèi)有不利的緩傾角軟弱結(jié)構(gòu)面時(shí),壩體可能會(huì)連同部分基巖沿著軟弱結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生滑移。
2.地基土質(zhì)強(qiáng)度較軟
軟土地基是指壓縮層主要是由淤泥,淤泥質(zhì)土等其他高壓縮性土結(jié)構(gòu)組成的地基,承載能力比較低,一般小于等于五十千牛頓每平方米,常用的解決軟弱地基的方法有以下幾種,第一種是排水固結(jié)法,作為解決淤泥軟黏土地基沉降的有效措施和保持淤泥黏土地基穩(wěn)定的有效方法,由加壓和排水兩部分系統(tǒng)組成。第二種是換土法,當(dāng)淤泥層厚度較薄時(shí),把不能滿足設(shè)計(jì)要求的淤泥層還填成灰土之類,剩下的還有強(qiáng)壘法,旋噴法,振動(dòng)水沖法,土工合成材料加筋加固法,硅化加固法等其他方法。
3.滲透水情況嚴(yán)重
滲透變形又叫做滲透破壞,是指在滲透水流的作用下,土體遭受破壞的現(xiàn)象,一般分為以下四種基本形式:管涌;流土;接觸沖刷;接觸流失。它可以單一形式的出現(xiàn),也可以多種形式出現(xiàn)在水利工程的不同部位。
1.加固地面的摩擦力度
加固地面的摩擦力度可以提高抗滑穩(wěn)定性,具體的措施有挖除壩基淺層的軟弱面,軟弱面不易于受力,容易發(fā)生坍塌等一系列事故,同時(shí)可以增加壩體重量,設(shè)置混凝土齒墻等方法來加固地面的摩擦力度。
2.選擇強(qiáng)度較硬的土質(zhì)
淤泥質(zhì)軟土包括淤泥質(zhì)土,泥炭,腐泥等,由于它的材質(zhì)軟,容易產(chǎn)生高壓縮變形,側(cè)向膨脹,滑移或擠出,從而影響上部分建筑物的穩(wěn)定。因此在施工時(shí)要盡可能的選擇強(qiáng)度較硬的土質(zhì)以防止出現(xiàn)建筑物不穩(wěn)定之類的問題。
3.強(qiáng)化防滲的完善技術(shù)
滲透問題是工程中很注重的一個(gè)問題,以大壩為例,土壩基砂,礫石層因透水強(qiáng)烈,不僅損失水量,還容易產(chǎn)生管涌,增大揚(yáng)壓力,從而影響建筑物的穩(wěn)定,這使得我們必須加強(qiáng)強(qiáng)化防滲技術(shù),常用的方法有利用高壓噴射灌漿方法修筑水泥防滲墻,亦或是利用沖抓機(jī)作大口徑造孔,回填混凝土或者黏土形成防滲墻。
近20年來,我國的地基處理技術(shù)和復(fù)合地基理論發(fā)展很快,表現(xiàn)在各種地基處理方法得到應(yīng)用與普及。隨著地基處理技術(shù)的發(fā)展,復(fù)合地基技術(shù)在我國各地得到了廣泛運(yùn)用,復(fù)合地基概念從狹義復(fù)合地基發(fā)展到廣義復(fù)合地基,形成了較系統(tǒng)的廣義復(fù)合地基理論。
地基處理和復(fù)合地基領(lǐng)域是土木工程里非?;钴S的一個(gè)領(lǐng)域,也是一個(gè)非常具有挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域,挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存,相信在不遠(yuǎn)的將來,地基處理和復(fù)合地基會(huì)在普及的基礎(chǔ)上得到較大的提高,發(fā)展到一個(gè)新的水平。
[1]俞仲泉.水工建筑物軟基處理.北京.水利電力出版社,2001(36).
[2]鄭雄軍.水利工程地基處理技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2014(15).
[3]劉景政,楊素春,鐘冬波.地基處理與實(shí)例分析[J].中國建筑工業(yè)出版社,1998(01).
黃永章(1966-),男,江蘇射陽人,鹽城市射陽縣興橋水利站,站長;
黃哲(1995-),男,江蘇射陽人,重慶大學(xué)城市科技學(xué)院,土木工程專業(yè),本科生。