【摘 要】由于水利水電工程施工的特殊性,在具體的建設(shè)過程中,常常會遇到不良地基,即由于自然缺陷不能滿足建筑物承載穩(wěn)定性要求的地基,一般情況下,水利水電工程不良地基的判定有三個標(biāo)準(zhǔn),低級安全系數(shù)小于規(guī)定值、地基沉降量較大或者地基滲水率超過規(guī)定值,不良地基對水利水電工程的建設(shè)有著極大的危害,如果沒有做好事前的處理工作,不僅會導(dǎo)致工程在后續(xù)的使用過程中出現(xiàn)開裂的情況,嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致工程部分沉降、坍塌等危害工程的情況,對人們的生活和生產(chǎn)帶來巨大的負(fù)面影響,因此在水利水電工程的施工過程中,一定要做好不良地基的處理工作。文章主要探討了水利工程建設(shè)中不良地基的危害,分析了水利工程建設(shè)中不良地基的處理方法。
【關(guān)鍵詞】水利工程建設(shè);不良地基;處理方法
1.水利工程建設(shè)中不良地基對工程的危害分析
水利水電經(jīng)過多年的開發(fā)和建設(shè),對于那些地質(zhì)條件等工程地質(zhì)條件比較優(yōu)越的選址,都已經(jīng)被優(yōu)先進行開發(fā),或者很多都已經(jīng)建成。但是隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展需求,還需要不斷的對新的相關(guān)水利水電項目進行開發(fā)和建設(shè),同時在今后也會遇到更多的那些不能對建筑物的要求加以滿足的不良地基。不良地基主要是指那些由于地基方面的天然工程的地質(zhì)缺陷,從而不能對上部的建筑物的穩(wěn)定性要求加以滿足的地基。
不良地基方面對建筑物的影響主要表現(xiàn)在:地質(zhì)條件差,相關(guān)抗滑穩(wěn)定的安全系數(shù)要小于所設(shè)計的規(guī)定值,產(chǎn)生的原因也主要是由于混凝土與巖石、巖石與巖石,或者其他對抗滑穩(wěn)定產(chǎn)生影響的結(jié)構(gòu)面,比如不同傾角的破碎帶、節(jié)理裂隙帶、古風(fēng)化殼、軟弱夾層等方面的抗壓強度較低,不能對上部結(jié)構(gòu)的相關(guān)抗滑穩(wěn)定性要求加以滿足,地基基礎(chǔ)也可能會產(chǎn)生整體或者局部的剪切型破壞。
基礎(chǔ)的相關(guān)沉陷量不夠均勻或者過大,地基基礎(chǔ)產(chǎn)生該類原因主要是因為巖層自身的承載能力很難滿足建筑物方面的要求,或者因為地基的基礎(chǔ)層方面的強度不一,同時分布不夠均勻或者巖石的地基中存在軟弱破碎帶方面的分布,在相關(guān)的外荷載的作用下,不均勻沉陷值或者沉陷值超過了容許值。比如在地基的基礎(chǔ)里的淤泥質(zhì)軟土、軟弱巖石、膨脹土等方面,從而造成了建筑物被破壞、變形。
水利坡降或者基礎(chǔ)滲漏量超過了容許值,產(chǎn)生的主要因素是因為基礎(chǔ)層存在著孔隙率比較大的卵礫石、喀斯特滲漏帶、松散砂、強裂隙的透水層以及其他的一些較強的透水帶,因此導(dǎo)致了水庫的大量漏失以及揚壓力超過限制,或者軟弱透水層方面出現(xiàn)了管涌等滲透性的變形,使得基礎(chǔ)遭受到了破壞。對于地基內(nèi)為的無粘性的土粉細(xì)砂層而言,其因為振動,比如地震或者機械振動等可能會產(chǎn)生液化,從而造成相關(guān)建筑物的失穩(wěn)破壞,或者因為震陷造成了建筑物方面的破壞。
2.水利水電工程中不良地基的基礎(chǔ)處理方法分析
2.1覆蓋處理法
覆蓋處理法適宜用于由于砂層、卵石層、碎石層等堆積,導(dǎo)致地基的厚度增大,這種地基的挖除難度較大,由于其空隙很大,不符合水利水電工程的承建條件,容易出現(xiàn)滲漏和變形的情況,對于這類地基一般常用覆蓋處理法進行處理,這包括固結(jié)灌漿、帷幕灌漿、高壓噴射處理法、壩前防滲層的鋪設(shè)、增設(shè)摩擦樁以及擴大基礎(chǔ)等等。
2.2涌泉處理法
在水利水電工程的承建中,由于常常處于河流聚集地,因此,常會受到地下水的危害,地下水不僅對基地造成一定的破壞,也會導(dǎo)致工程塔身穩(wěn)定,這就給混凝土澆筑工作的開展帶來較大的困難,情況嚴(yán)重時,就會形成漏水通道,對于這種情況一般使用涌泉處理方法,用混凝土將基層的涌泉風(fēng)度,如果涌水情況較為嚴(yán)重,先進行飲水處理,再回填礫石,隨后在其中預(yù)埋灌漿管,以便方面后續(xù)抽水的順利進行,在抽水完成之后,再次使用混凝土進行封堵,最后,在涌泉的出口出安全好活動閥門,對涌水情況進行控制,防止地下水再次涌入地基之中。
2.3 防滲處理法
在目前水利水電工程大壩的建設(shè)中,一般會將砂、礫石、卵石等強透水層進行挖除處理,此外,對于這種強透水層之外,由于其損水情況較為嚴(yán)重,影響著和上層工程的穩(wěn)定性,因此,將其挖除后,還需要采用后續(xù)的防滲處理工作,具體工作的開展可以使用沖擊鉆機或者沖抓鉆機進行造孔,在孔中回填粘土或者混凝土制造成防滲層,在防滲層制作好之后,再使用高壓灌漿的方法修建防滲墻,用水泥進行灌漿,同時,對防滲墻進行排水減壓,設(shè)置好反濾層。
2.4淤泥地基處理法
水利水電工程施工中,常會遇到淤泥地基,淤泥地基即腐泥、淤泥質(zhì)土、泥炭等一些含水量較高,承載強度低、壓縮性大,呈現(xiàn)出軟塑和流塑狀態(tài)的軟土,由于這類地基的承載力很差,容易由于壓縮產(chǎn)生變形、滑移和擠出的情況,嚴(yán)重的影響著上層水利水電工程的穩(wěn)定性,加上對這類地基的排水處理相當(dāng)困難,因此,一般使用開挖清除、置換砂層、沙井排水、拋尸擠淤、排水固結(jié)、預(yù)留沉陷量等方式進行處理,常用的處理方式以開挖清除和置換砂層較多。
2.5喀斯特地基處理
水利水電工程中喀斯特地基大體上可分為兩種類型:
一種是在建筑物區(qū)嘻斯特洞穴內(nèi),溶隙強烈發(fā)育,形成交叉溶蝕網(wǎng)絡(luò),在斷層破碎帶交匯處,破碎巖體較寬厚,加之溶蝕作用,常形成“泥包石”,或“泥夾石”狀,洞隙間巖體常風(fēng)化松動,溶洞或溶隙中有時充填有較松散透水的泥沙。此類地基強度不均勻,透水性強,且易出現(xiàn)管涌,影響建筑物穩(wěn)定。
二是個別或少數(shù)較大的洞穴,溶蝕管道分布于壩基,形成主要漏水管道,此種洞穴管道有時充填或半充填,使局部地基承載力降低,破壞了地基巖體的均一性,在荷載作用下,易產(chǎn)生不均勻沉陷。兩種類型的喀斯特地基,處理的方法亦有所區(qū)別。前者以清除置換、截斷滲水、降低揚壓力,提高溶蝕破碎帶的力學(xué)強度和完整性為主,或在結(jié)構(gòu)上擴大基礎(chǔ),轉(zhuǎn)移壓力。后者以防滲堵漏為主,并清除或處理充填物,以提高其力學(xué)強度。
3.水利水電工程中不良地基處理注意事項分析
由于水利工程的承建由于具體的要求不同,其工程的規(guī)模也會有較大的不同,對不良地基的處理要根據(jù)工程承建的具體情況來進行,在處理地基之前,管理人員必須要對整個工程施工現(xiàn)場的狀況進行詳細(xì)的勘察,對工程承建地的各項資料進行全面的分析,確定不良地基的具體情況、存在部位以及特性;在了解不良地基的情況后,就根據(jù)不良地基的實際情況總結(jié)各種處理方法的優(yōu)點、缺點和適用性,準(zhǔn)備好必備的處理機具,在對不良地基處理的過程中,要做好環(huán)保工作,避免不良的處理方式對地下水以及周圍環(huán)境造成污染,在處理工作完成之后,檢查處理效果,必要時進行返工,確保處理工作一定要到位。
4.結(jié)語
總而言之,不良地質(zhì)體對于水電工程來說是一種常見的不良地質(zhì)現(xiàn)象,但并非所有的不良地質(zhì)體都需要處理??辈闀r一定要查明不良地質(zhì)體的規(guī)模、性質(zhì)、產(chǎn)生原因、破壞模式,再結(jié)合工程的具體情況,及對水工建筑物的影響確定是否需要對不良地質(zhì)體進行整治,以及如何整治。確定不良地質(zhì)體的處理方法時,要結(jié)合工程的具體情況進行應(yīng)用,可以多設(shè)計幾種治理方案并進行比較,并從中選擇技術(shù)可行、施工簡單、經(jīng)濟的方案進行實施。 [科]
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