□何未杰(茂名市粵能電力股份有限公司)
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簡析水利水電工程基礎(chǔ)處理的相關(guān)技術(shù)
□何未杰(茂名市粵能電力股份有限公司)
摘要:文章以水利水電工程基礎(chǔ)處理的相關(guān)技術(shù)為題展開相關(guān)論述。首先對其意義、技術(shù)特點進行了簡要介紹,著重探討常見的地基處理技術(shù)和不同類型地基采用何種地基技術(shù)等,重點闡述了在不同的地質(zhì)與地貌中的技術(shù)應(yīng)用。希望通過文章初步探析可以引起更多的關(guān)注與交流,同時希望為該方面的基礎(chǔ)處理技術(shù)提供一些有用的信息,以供參考。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;基礎(chǔ)處理;技術(shù)
伴隨我國經(jīng)濟發(fā)展與現(xiàn)代化進程不斷加快。水利水電工程數(shù)量也在日益增加,而且對經(jīng)濟和社會的發(fā)展起到了一定的促進作用,但在進行水利水電工程建設(shè)的時候一定要對其相關(guān)技術(shù)進行熟悉及應(yīng)用,同時也能避免出現(xiàn)安全事故。在水利水電工程建設(shè)過程中,對基礎(chǔ)處理技術(shù)要進行重視,才能夠更好的保證基礎(chǔ)工程質(zhì)量,從而保障整個工程的質(zhì)量。
水利水電工程作為國家基礎(chǔ)建設(shè)工程,對國家經(jīng)濟發(fā)展有著巨大的推動力。從我國目前在該項工程方面的投入與進展看,該工程已與整個生態(tài)系統(tǒng)、資源工程漸漸融合,不僅牽涉到地質(zhì)、地理條件、水質(zhì)、水量,而且對于相關(guān)問題的處理技術(shù)要求高。從水利水電工程基礎(chǔ)施工技術(shù)與處理特點看,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,事故危害大,對自重、荷載有高出一般工程的要求,施工環(huán)節(jié)多,涵蓋面廣,需各方緊密配合,最重要的是在安全、質(zhì)量、技術(shù)應(yīng)用以及基礎(chǔ)建設(shè)方面,對穩(wěn)定性要求特別高。因此,應(yīng)注重基礎(chǔ)技術(shù)處理和應(yīng)用。
對于地下水位的降低和地面排水系統(tǒng)的建造,需結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)資料、挖方尺寸等條件,可以預(yù)防地基土結(jié)構(gòu)被破壞。還需要保證地基與基礎(chǔ)的強度能夠足以承受建(構(gòu))筑物上的全部結(jié)構(gòu)荷載。首先,在對建設(shè)場地的基礎(chǔ)活動區(qū)域的地質(zhì)狀態(tài)開展嚴(yán)謹(jǐn)細致的查看之后,就要切實的結(jié)合所在區(qū)域的地質(zhì)以及水文的狀況,聯(lián)系相關(guān)的計算措施,得到有效恰當(dāng)?shù)拈_挖次序,在活動區(qū)域中開展恰當(dāng)?shù)姆謱哟畏侄蔚慕ㄔO(shè)活動。其次,如果是基礎(chǔ)不是很深的建設(shè)區(qū)域的話,這個時候不用對它開展放坡處理,可以以測量的基準(zhǔn)線直邊為基礎(chǔ),切出一個槽邊的大體輪廓,然后再展開相應(yīng)的工程。第三,降低地下水位與地面排水,均應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)資料、挖方尺寸、防止地基土結(jié)構(gòu)遭受破壞等,采取集水坑降水、井點降低地下水位,或采取兩者相結(jié)合的措施降低地下水位。
2.1換填墊層法
其主要作用是提高地基承載力,減少沉降量,加速軟弱土層的排水固結(jié),防止凍脹和消除膨脹土的脹縮。
2.2強夯法
強夯置換法適用于高飽和度的粉土,軟-流塑的粘性土等地基上對變形控制不嚴(yán)的工程,在設(shè)計前必須通過現(xiàn)場試驗確定其適用性和處理效果。強夯法和強夯置換法主要用來提高土的強度,減少壓縮性,改善土體抵抗振動液化能力和消除土的濕陷性。對飽和粘性土宜結(jié)合堆載預(yù)壓法和垂直排水法使用。
2.3砂石樁法
適用于擠密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、雜填土等地質(zhì)條件,提高地基的承載力和降低壓縮性,也可用于處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形控制不嚴(yán)的工程也可采用砂石樁置換處理,使砂石樁與軟粘土構(gòu)成復(fù)合地基,加速軟土的排水固結(jié),提高地基承載力。
2.4水泥土攪拌法
分為漿液深層攪拌法(簡稱濕法)和粉體噴攪法(簡稱干法)。水泥土攪拌法適用于處理正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等。不宜用于處理泥炭土、塑性指數(shù)>25的粘土、地下水具有腐蝕性以及有機質(zhì)含量較高的地基。若需采用時必須通過試驗確定其適用性。當(dāng)?shù)鼗奶烊缓浚?0%(黃土含水量<25%)、>70%或地下水的pH值<4時不宜采用干法。連續(xù)搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕,受其攪拌能力的限制,該法在承載力>140 kPa的粘性土和粉土地基中的應(yīng)用有一定難度。
3.1強透水層
強透水層一般是由剛性壩基礫石、卵石等孔隙率大所引起,一般采用開挖清除方法。原因如下,一是由于透水性強會引起水量損失,二是會引發(fā)管涌,增加揚壓力,破壞穩(wěn)定性。具體處理方法是挖除壩基透水層,然后利用混凝土、粘土等進行回填,使其形成一道截水墻或防滲墻,提高防滲能力,增加地基穩(wěn)定性。
3.2可液化土層
土層液化,主要來自于水因素的影響,會引發(fā)地基的深陷、滑移、失穩(wěn)等,容易引發(fā)危險。處理方法如下:首先,開挖清除原土層;其次,利用與當(dāng)?shù)赝寥老噙m宜的材料進行回填,進行壓實處理;第三,進行封閉處理,一般采用混凝土圍墻的方式;第四,預(yù)應(yīng)力管樁法與水泥土法并用。注意事項是對液化等級要進行細致處理,提高處理的針對性,具體如下表1所示。
表1 地基液化等級及處理措施表
3.3軟弱夾層
此類型的地基較為見,在該方面的處理技術(shù)也較為成熟。具體來講,當(dāng)超過了地基安全性與穩(wěn)定性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時,都可被稱為不良地基。對軟弱夾層地基的處理方法有以下幾種。
首先,可采用換土法。就是把不適宜進行工程施工的土層開挖清除,用其它的土進行回填處理,一般可用粗砂、灰土、水泥土等。
其次,可采用排水固結(jié)法。顧名思義,主要是將其中的水引流排放,然后利用較堅硬的材料或與之相適合的材料對其加固。
第三,可采用強夯法。通常在北方地區(qū),這種方法較為適用,因為水分含量少,主要問題在于土壤的粘接或孔隙較大,所以,采用錘擊強夯,有助于增強其堅固性,從而達到保持地基穩(wěn)定的目的。
第四、可采用灌漿法。這種方法常用,而且有用。是處理這種不良地基的主要方法,也是重要方法。其原理來自于化學(xué),主要是把水泥砂漿與粘土漿或其它化學(xué)漿材進行混合,然后以灌注的方法,注入地基,從而達到固化地基的目的。
3.4深覆蓋層
由于此類型地基特點突出厚、大。所以應(yīng)該采取以下幾種方法的綜合處理技術(shù)。首先,振動碾壓法。利用大型機械,如壓路基等進行一系列的碾壓,并注意在碾壓過程中對需要進行處理的小塊地區(qū),根據(jù)不同的類型進行針對性處理。其次,可以通過預(yù)應(yīng)力管樁法,利用一些摩擦樁、沉重樁等的設(shè)置,達到穩(wěn)定效果。第三,構(gòu)筑防滲結(jié)構(gòu)。第四,設(shè)置截水墻。第五,灌漿法。針對深覆蓋層地基的特點,一種方法的效果不明顯,而且由于范圍過大,所以應(yīng)該進行聯(lián)合方法,根據(jù)不同的處理需求,進行對應(yīng)的方法選擇。
3.5膨脹土地基
從化學(xué)的角度分析,物質(zhì)之間具有親和力。當(dāng)一些親水礦物出現(xiàn)時,由于吸水后出現(xiàn)膨脹,就導(dǎo)致了膨脹土的出現(xiàn)。隨著時間的推移,會摧毀整個工程。
采用開挖清除回填法。減少積水、減少冰凍層,將凍土進行清除。但是應(yīng)該注意,這種方法,可能會因為土層的地基隱患較大而達不到應(yīng)有的效果,所以可以應(yīng)用其它的方法加以加固,比如樁基法等。
3.6喀斯特
云貴高原地帶喀斯特地形較為常見,屬于巖溶地貌。其特點表現(xiàn)在,強度不均勻、透水性強。所以,可以針對性的采用構(gòu)筑截水墻的方法,還可以利用置換法加以處理。兩種方法功效相同,都是為了達到提高其整體剛度的目的。其次,若遇到土體的融蝕管道或者洞穴時,應(yīng)該對其實施具體的回填處理,最好采用混凝土回填的方法,這樣有助于達到封堵嚴(yán)實的效果。
近些年來,預(yù)應(yīng)力管樁隨著科學(xué)技術(shù)的不斷向前發(fā)展也得到了一定程度的發(fā)展。震動法、射水法以及靜壓法等方法是管樁在進行沉降過程中常用的技術(shù)方法。預(yù)應(yīng)力管樁在沉降過程中經(jīng)常使用的兩種技術(shù)方法為:靜壓法;錘擊法。靜壓法主要是通過樁機的作用,對預(yù)應(yīng)力管樁施加一定的力,將預(yù)應(yīng)力管樁壓到地面以下;錘擊法的主要優(yōu)點是:可以使得水利水電工程基礎(chǔ)的建設(shè)速度得到有效的提高;可以在很大程度上提高水利水電工程的基礎(chǔ)建設(shè)質(zhì)量。在使用的過程中,要首先對實際情況進行確定,然后有針對性的選擇最終所使用的方法。
在解析水利水電工程基礎(chǔ)處理的相關(guān)技術(shù)時,首先應(yīng)該對其有一個整體的把握,從工程項目的角度理解工程對基礎(chǔ)的要求與原始基礎(chǔ)可能存在的問題。其次,應(yīng)該對其技術(shù)與處理特點加以明確化,如此有助于對水利水電工程有一個概觀,從而真正把握水利水電工程基礎(chǔ)處理的要點。
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(責(zé)任編輯:薛靜)
中圖分類號:TV6TU5
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1673-8853(2016)04-0052-02
收稿日期:2016-01-10