浅析水利水电工程施工中有关不良地基处理技术

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储可钦

安徽水安建设集团股份有限公司 安徽省合肥市 230000

摘要

水利水电工程中,地基的状况对工程的稳定性和安全性有着重要影响。不良地基处理技术主要包括地基改良、地基加固和地基防护措施。地基改良是指通过土体改良方法改变原始地基的力学性质,如加固、固结和固化。常见的地基改良方法有加压注浆、挤密、土石方填筑等,通过增加地基的承载能力和稳定性,减小土体的沉降和变形,提高地基的整体性能。


关键词

水利水电;工程施工;不良地基处理技术

正文


水利水电工程的施工中,地基处理是一个非常重要的环节。不良地基问题,会对工程结构的安全性和稳定性造成巨大影响。因此,在施工过程中,采取适当的地基处理技术是至关重要的。不良地基处理技术旨在改善不稳定和不均匀的地基条件,提高地基的承载能力和稳定性。通过合理选用和应用不良地基处理技术,可以解决由于地基问题引起的工程灾害风险,确保水利水电工程的安全运行。

1.水利水电工程施工中有关不良地基的危害

断裂和沉降:不良地基常常存在土层断裂、松散或软弱等问题,这样会导致施工过程中的沉降和下沉现象。此外,地基的沉降不均匀也会影响到施工结果,导致结构变形甚至破坏。

建筑物变形:不良地基会导致建筑物在施工过程或使用阶段出现不正常的变形。例如,地基下沉会导致建筑物倾斜,地基侧向位移会引起建筑物的水平位移等,这些都会对工程的结构稳定性和使用安全性产生很大威胁。

地基液化:在某些特殊情况下,如地震或降雨等条件下,不良地基容易发生液化现象。地基液化会导致地面失去承载能力,丧失了对建筑物的支撑,造成严重的破坏和倒塌。

地下水位变化:不良地基的存在可能导致地下水位变化,这会对施工过程中的土方开挖和基坑支护造成一定的困扰。地下水位的上升或下降都会导致土壤的稳定性发生变化,进而影响到地下水利设施的施工效果和使用安全。

施工难度增加:不良地基的存在往往会增加施工的难度和风险。需要采取一系列的处理措施来加固和改善地基,如加固灌浆、预应力等技术手段。这些处理措施将会增加工程的成本和施工周期[1]

2.水利水电工程施工中不良地基处理的技术的方法

地基加固与改良:灌浆加固:通过在不良地基中注入灌浆材料,填充空隙、加强土体的一致性和承载能力。桩基础:采用预制桩、灌注桩等方式,将桩身嵌入到坚固土层或加固层中,提供更好的承载能力和稳定性。土钉墙或削坡:通过在不良地基中安装土钉或进行坡面的削坡来增强地基的抗滑稳定性。预应力锚杆:通过预应力锚杆将不良地基连接起来,形成一个整体,提高地基的稳定性。深层加固法:如悬挂墙、地下连续墙、盘桩等方法,通过深入地下加固来提供更好的承载能力。

沉降控制:梁支撑:在不良地基上设置梁支撑,将施工荷载传递到坚实的地基上,减少地基沉降。压力平衡法:通过在地基下方施加与地基沉降压力相等的荷载,以平衡地基沉降而减少建筑物的变形。

地基改良与处理:混凝土搅拌桩:将混凝土和原有土壤混合,形成强固的桩体,提高地基的承载能力和稳定性。密实与加固:通过振动、回填或加重等方式,提高地基土的密实度和抗剪强度。土石方平衡法:对于较松软的地基,可以通过适当的土石方平衡,使土体达到合理的稳定状态。

地下水位控制:排水:通过排水井、管道等方式,降低地下水位,减少地基水分含量。防渗与隔离:采用防水材料,如高分子材料、防渗板等,隔离不良地基与地下水的接触[2]

3.水利水电工程施工中不良地基处理技术

3.1淤泥质软土的处理

预处理:在施工前需要进行充分的预处理工作。首先,对地质情况进行详细调查和勘探,掌握土壤的性质、厚度、荷载特性等信息。然后,针对淤泥质软土的特点,采取测量和监测手段,确定地基稳定性和变形特征。最后,根据预处理结果制定合理的施工方案。

改良处理:淤泥质软土的改良处理方法非常重要。常用的技术包括土石方处理、灌浆注浆、加固灌浆、振动加固、加固桩等。土石方处理主要是通过挖土填筑或加铺砂石等方式,提高地基的稳定性。灌浆注浆是利用高压注浆技术,注入胶体或固化材料,增加土体的粘聚力和强度。加固灌浆结合了灌浆和加固技术,可进一步提高土体的强度和稳定性。振动加固可以通过振动设备对土体进行振实处理,改善土体的密实度和稳定性。加固桩则是通过施工钻孔并注入混凝土材料或灌浆,增加地基的承载力和抗侧移能力。

排水处理:淤泥质软土通常伴随着较高的水含量,因此排水处理也是关键的一步。通过排水措施,如设置抽水井、地表排水系统、水平排水等,可以有效降低土层的含水率,提高地基的稳定性。同时,还可以结合灌浆等技术,将水分替代为灌浆材料,提高了土层的强度和稳定性。

3.2深覆盖层处理

沉桩加固:沉积桩: 通过将长桩或短桩以一定的间距沉入地下,使桩身与土体形成摩擦或桩端承载,增加地基的稳定性和承载能力。长寿命桩: 使用钢筋混凝土、预应力混凝土等材料制成的长期受力桩,能够提供较大的承载能力和稳定性。微桩: 利用小直径的钻孔及灌注桩等方式,对地基进行局部加固,提高局部地基的承载能力。

地下连续墙:挡墙型:采用隔土挡墙的形式,通过嵌入或浇筑混凝土墙体,隔离不良地基与上层建筑物,提供较好的承载能力和稳定性。桩墙型:将桩与板墙结合起来,构成一个整体的连续墙体结构,能够均匀分布地承担上层载荷。

混凝土搅拌桩加固:钻孔搅拌桩:通过钻孔的方式在地下注入水泥浆或混凝土,同时旋转搅拌桩体,使原有土体与混凝土充分混合,增强地基的稳定性和承载能力。干挖搅拌桩:将既定比例的砂、石和水泥等材料混合,并利用振动搅拌机在地下进行挖掘和搅拌,形成搅拌桩体。

地锚加固:锚固墙:使用多根地锚组成的墙体结构,通过地锚与锚杆相互连接,形成一个整体的加固系统以提供较好的抗滑和抗拉强度。锚杆加固:在不良地基层埋设预应力或摩擦式地锚杆,通过地锚杆与地基土体的摩擦或锚入岩土层,提高地基的稳定性与抗拉性能。

3.3强透水层的防渗处理

防渗材料:选择合适的防渗材料是防止强透水层渗漏的关键。常用的材料包括高压注浆胶体、水泥砂浆、聚合物防水材料等。这些材料具有较好的抗渗性能和耐久性,能够有效阻止水分渗透。

地下连续墙:对于强透水层较深且宽度较大的情况,可以考虑采用地下连续墙进行防渗处理。地下连续墙通常采用钻孔灌注桩或挖土墙的形式,通过连续桩体或挖土墙将地下连续墙与上下地层连接起来,形成一个密闭的屏蔽层,防止水分渗透。

高位引水排流:对于强透水层的较浅部分,可以采取高位引水排流的方式,即通过建设引水渠或设置排水管,将水分引至地表外。通过维持地下水位较低,减少水压力对强透水层的影响,从而达到防渗的目的。

降低渗透压差:强透水层渗透主要是由于水压力差造成的,因此可以通过降低渗透压差来减少渗漏情况。采用有效的系统排水措施,快速排除地下水,降低地下水位,减少水压差,从而降低渗透性。

加固封堵:在不良地基中,如果发现存在较大的裂隙或孔洞等,可以通过加固和封堵的方式来阻止水分渗透。常见的方法包括注浆、植筋、喷浆等,通过填充和固结不良地层,增加地基的密实度和封闭性[3]

结语

在施工中,不良地基可能会给工程造成严重影响,因此采取合适的地基处理技术是必要的。不良地基处理是水利水电工程施工中至关重要的环节。只有通过科学的勘探和合理的处理方法,才能有效提高地基的承载能力和稳定性,确保工程的安全运行和长期稳定。因此,在工程设计和施工过程中,应给予足够的重视和合理的安排,以免影响工程质量和投资效益。

参考文献

[1]郭海龙.浅析水利水电工程施工中有关不良地基处理技术[J].中华建设,2023(09):178-180.

[2]刘安富.水利水电工程施工中有关不良地基处理技术[J].水利水电技术(中英文),2022,53(S2):225-229.

[3]申瑞.水利工程施工中不良地基的处理技术[J].居业,2021(09):72-73.

 

 


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