【摘 要】 近些年來(lái),我國(guó)的水利工程事業(yè)獲得一定程度的進(jìn)步,而做好地基處理則是其中較為重要的問(wèn)題,基于此,本文在探討水利水電工程基本情況的基礎(chǔ)之上分析了如何做好水利工程地基處理技術(shù)分析。
【關(guān)鍵詞】 水利工程;地基處理;技術(shù)
引言:
地基處理作為水利工程施工中相對(duì)重要的環(huán)節(jié),其施工質(zhì)量關(guān)系著整體工程的質(zhì)量。因此,地基處理工作開(kāi)展前,需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地形情況進(jìn)行全面的檢測(cè)和考察,充分了解地形特征,結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)方案和管理措施。軟土地基因其低強(qiáng)度、高壓縮性與大孔隙、高含水量等特征,使得地基設(shè)計(jì)和施工都存在很多難點(diǎn),對(duì)施工技術(shù)和施工管理提出了很高的要求。對(duì)于整個(gè)水利工程而言,遇到軟土地基,一旦處理不當(dāng),由于其承載能力較弱,很可能造成結(jié)構(gòu)變形,樁基斷裂等問(wèn)題,更可能威脅整個(gè)工程的安全,嚴(yán)重的可能導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。通常,由于天然軟土的結(jié)構(gòu)特征比較特殊,無(wú)法滿足建筑物結(jié)構(gòu)所需要的地基強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),因此達(dá)不到建筑物的正常使用要求。
1、水利水電工程基地概況
由于現(xiàn)今經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,我國(guó)的水利工程建設(shè)有了很大的發(fā)展,建立了很多的水利工程。水利工程一般情況下,地質(zhì)都是比較復(fù)雜的,經(jīng)常遇到不良地基,如地質(zhì)強(qiáng)度差、壓縮性比較高、透水性很小等情況都屬于不良地基。如果地基打的不是很好,不能夠承重,會(huì)導(dǎo)致地基上的建筑物不穩(wěn),會(huì)使整個(gè)水利工程質(zhì)量出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題。所以水利工程地基建設(shè)是非常重要的一部分,地基對(duì)工程的影響主要分為三個(gè)方面,分別是:地質(zhì)條件惡劣抗滑能力差,不能承受壓力,根本不能使得地基上的建筑物穩(wěn)固;地基上的土比較軟強(qiáng)度低,不能滿足地基上建筑物的承重要求,有時(shí)候是地基上的土不均勻或者有比較薄的地方,上部建筑物壓力又很大,會(huì)使建筑物下沉,致使不穩(wěn)或者內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞;地基有礫石或者有透水的情況出現(xiàn),會(huì)使這個(gè)工程透水、漏水,致使超出了基礎(chǔ)滲透量和承受范圍。
2、水利工程施工中的地基處理技術(shù)
我國(guó)水力資源豐富,幾條較大的河流都是由西向東流動(dòng)且具有較大的落差,這種特點(diǎn)決定了它們包含了豐富的水力資源,因此,水利工程的建設(shè)是我國(guó)一項(xiàng)重要的工程。地基作為任何工程施工的基礎(chǔ),它的穩(wěn)固直接決定著工程質(zhì)量的優(yōu)劣,在水利工程施工建設(shè)過(guò)程中也不例外。由于我國(guó)國(guó)土面積較大,因此地質(zhì)條件復(fù)雜多樣,在不同的地方建設(shè)水利工程也會(huì)面臨各種復(fù)雜的問(wèn)題。如有些地區(qū)的地質(zhì)條件會(huì)使得某些抗滑結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度變低,無(wú)法承受巨大的壓力,從而無(wú)法滿足水利工程設(shè)計(jì)的相關(guān)要求;有些地區(qū)地基土層較軟,強(qiáng)度不夠,即對(duì)上部建筑物的承載力不足;還有些地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的滲水性,即由松散的礫石層或構(gòu)造碎帶等構(gòu)成的的地質(zhì)環(huán)境。這些地質(zhì)狀況都對(duì)水利工程設(shè)計(jì)及施工人員提出了很嚴(yán)的要求,尤其是決定性的地基處理技術(shù)。
2.1、換填土處理技術(shù)
在水利工程中的應(yīng)用。換填土處理技術(shù)是水利工程處理軟體地基最常用的技術(shù)之一,其工作的原理表現(xiàn)為:用機(jī)械設(shè)備將不符合地基施工要求的軟土土質(zhì)全部都挖出,將符合要求的土質(zhì),例如鵝卵石、粗砂、碎石等土質(zhì),代替軟土土質(zhì),可以用礦砂、碎石等進(jìn)行墊層,然后填入素土、灰土、砂墊層、等,然后對(duì)這些換用的土質(zhì)進(jìn)行夯實(shí),以此增強(qiáng)加固地基的可靠性和穩(wěn)定性,顯著的提高軟土地基的承載能力與透水能力,以此保證水利工程的其他施工工序能夠順利的進(jìn)行。該種軟土地基處理技術(shù)通常在某一地段或者某一點(diǎn)出現(xiàn)軟土地基時(shí)應(yīng)用,并不適合在大范圍軟土地基中采用,即在水利工程施工中起到輔助的作用。
2.2、強(qiáng)夯處理技術(shù)
在水利工程中的應(yīng)用。軟土地基通常是由黃土和砂土構(gòu)成的軟土,可以通過(guò)采用夯錘對(duì)軟土進(jìn)行夯實(shí)處理,起到加固地基、提高軟土承載能力的作用。以某水利工程為例,該水利工程某渠道地基屬于粘砂多層結(jié)構(gòu),渠道底板主要位于中壤土、重砂壤土、細(xì)砂土中,其中細(xì)砂土質(zhì)和重砂壤土不均,重砂壤土具有地震液化潛勢(shì),綜合考慮各種因素,該工程施工單位決定采用強(qiáng)夯處理技術(shù)對(duì)軟土地基進(jìn)行處理,該施工單位選擇單擊夯擊能300kN·m夯擊四次,前三次夯錘的落距為14m,第四次時(shí)滿夯的落距降低為5m,經(jīng)過(guò)處理之后,對(duì)夯區(qū)進(jìn)行土樣室內(nèi)試驗(yàn)分析,試驗(yàn)結(jié)果表明,采用了強(qiáng)夯處理技術(shù)之后,有效的消除了地震液化問(wèn)題,處理質(zhì)量能夠滿足水利工程的相關(guān)設(shè)計(jì)要求。
2.3、預(yù)應(yīng)力管樁預(yù)應(yīng)力
混凝土管樁主要分為先張法、后張法預(yù)應(yīng)力管樁。其中,先張法預(yù)應(yīng)管樁是應(yīng)用的先張法預(yù)應(yīng)力的工藝和離心成型法制作而成的空心筒體細(xì)長(zhǎng)混凝土預(yù)制構(gòu)件,先張法預(yù)應(yīng)管樁是由圓筒形的樁身、端頭板及其鋼套箍三個(gè)部分。我國(guó)目前常用的管樁沉樁的方式主要是:錘擊法、靜壓、震動(dòng)、預(yù)鉆孔法等,其中,靜壓法是被工程上最常采用的方法之一。打樁的時(shí)候震動(dòng)很大、噪音也很大,影響了居民生活,所以目前我國(guó)啟用了大噸位的靜力壓裝機(jī),靜力壓樁機(jī)分為頂壓式和抱壓式兩種,其中,抱壓式是依靠摩擦力大于阻力的原理工作的,一般情況下,靜力壓樁機(jī)的最大壓樁力為5000~6000KN,甚至可以將直徑50~600mm的預(yù)應(yīng)力管樁壓到持力層,推動(dòng)了預(yù)應(yīng)力管樁在工程上的使用。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁常用的使用方法是分為捶擊法和靜壓法兩種。捶擊法沉樁是優(yōu)點(diǎn)是速度快、質(zhì)量高,靜壓管樁施工法是通過(guò)壓裝機(jī)的自身重量及配重的重量,經(jīng)過(guò)科學(xué)的壓梁,用管樁側(cè)面夾子夾住管樁,然后將其壓入土中。預(yù)應(yīng)力管樁施工結(jié)束之后,要檢查管樁,工程上常用樁基高應(yīng)變法和低應(yīng)變法兩種方式對(duì)單樁的承載力進(jìn)行監(jiān)測(cè),影響預(yù)熱力管樁承載力的因素有樁端極限阻力和極限側(cè)摩擦力。目前,水利工程中基礎(chǔ)處理方法就是預(yù)應(yīng)力管樁,尤其沿海地帶應(yīng)用廣泛,保障了水利工程管樁基礎(chǔ)處理的質(zhì)量,還為整體工程的安全性提供可很大的保障。
2.4、水利工程施工中地基處理技術(shù)的應(yīng)用工序
為了充分的保證水利工程施工中地基處理技術(shù)在水利工程周邊的地基環(huán)境應(yīng)用的作用,要在施工開(kāi)始前依據(jù)水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,選取出正確的施工方案。設(shè)計(jì)好的方案還要進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)和實(shí)踐,才能夠驗(yàn)證施工方案是否是可以滿足施工實(shí)際需要。施工方案的核心就是施工工藝的制定,如在施工某項(xiàng)水閘邊坡處理項(xiàng)目時(shí),針對(duì)水利工程周邊的地基環(huán)境中水的含量高的因素,采用了干噴法的粉噴樁施工方案,選用了GPP-5型深層粉體噴射攪拌機(jī),保證施工的有序進(jìn)行。首先,為了保證施工的正常運(yùn)行,在開(kāi)始施工之前,要對(duì)施工過(guò)程中使用到的原材質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè);其次,施工過(guò)程中要進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)督管理,保證施工的高質(zhì)量進(jìn)行;然后,要為粉噴樁的噴射設(shè)置好相應(yīng)的參考坐標(biāo),在后續(xù)的施工過(guò)程就可以根據(jù)坐標(biāo)的位置進(jìn)行粉噴樁的注入工作;再者,在地基處理之前,要對(duì)進(jìn)行施工所使用的GPP-5型深層粉體噴射攪拌機(jī)進(jìn)行校驗(yàn)工作,防止在后續(xù)的施工過(guò)程之中出現(xiàn)問(wèn)題;最后,當(dāng)GPP-5型深層粉體噴射攪拌機(jī)開(kāi)動(dòng)之后,要按照粉噴樁在軟土地基中的施工的具體要求,逐步的提升鉆頭的進(jìn)入速度,進(jìn)行鉆進(jìn)工作,當(dāng)其已經(jīng)接近噴射區(qū)域的時(shí)候,就可以實(shí)施粉噴樁的噴射施工。
3、結(jié)語(yǔ)
由此可見(jiàn),一定要選擇最適合的地基處理方式,只有這樣才能保證工程順利的啟動(dòng),并且能運(yùn)行下去,同時(shí)保證質(zhì)量也是非常重要的。不同的工程地基處理措施是不同的,根據(jù)自身的優(yōu)點(diǎn)和局限性,都需要將其特點(diǎn)和自身情況很好的結(jié)合,同時(shí)選擇一個(gè)合適的處理措施,這樣才能為水利工程建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)。地基處理技術(shù)的發(fā)展前景還是很美好的,地基處理的新技術(shù)和新工藝也將不斷的涌現(xiàn),對(duì)我國(guó)的水利工程建設(shè)起到了一個(gè)很好的推動(dòng)作用。
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