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摘要:地基是支撑建筑基础的土地或岩体。水利水电工程地基建设的好坏会影响着整个工程的造价和建筑结构,以及工程安全性。因此,相关施工作业人员的操作技术需要严格的要求。通过水利水电工程设计中的地基处理技术,探讨我国当前水利水电工程设计中的地基类型和注意事项,分析水利水电工程设计中的几种常遇的地基处理技术。
关键词:水利水电工程;地基处理技术;注意事项
在水利水电工程设计中,由于地基是对整个水利水电工程起到支撑作用的工程类型,因此针对不同的地基类型采取相应的地基处理技术进行施工处理也是其中的重要内容,而且对于整个工程的施工进度和质量起到至关重要的作用。
1水利水电工程设计中常见地基类型
1.1可液化土层
可液化土层指所处地基土壤在外力的干扰下出现孔隙水压力上升现象,最终导致土层的抗剪强度降低甚至是消失的一种土层,这种土层的出现在很大程度上会导致我们水利水电工程建设的失败,尤其是对于地基上层的建筑产生安全隐患,严重的会导致整体建筑的坍塌,是需要我们采用地基处理技术进行必要改进的一种土层结构。
1.2淤泥质软土
淤泥质软土也是当前我国水利水电工程施工中常见的一种较难处理的地基类型,其主要是指一些含水量较高的、土壤抗剪强度较低的土层,这种土层一旦遇到较大压力的话就很可能产生土壤的流动,进而导致整个地基的变形,最终影响到地基上层建筑物的安全性,具体的类型有淤泥质土、腐泥和泥碳等,这种淤泥质软土主要存在一些土坝坝基上,稳定性极差。
1.3深厚覆盖层
深厚覆盖层一般由于长时间砂石堆积而成,在河流地区较为常见。所以水利水电工程地基处理经常会遇到这种类型,而一般建设在这种深厚覆盖层上,会导致地基容许承载力减小和沉降变形的问题,以致影响地基的平稳,在对此地基处理技术上需要完善补进。
1.4饱和松散砂土
饱和松散砂土的承载力强度和稳定性很差,一旦受到外力的作用就会产生错位或是变形,严重时影响地基稳定与安全,因此在此类地形上必须依靠地基处理技术进行加固处理。
2水利水电工程设计中地基处理技术
2.1换填与强夯技术
在水利水电工程工程建设中,换填与强夯技术是最常用最简便的地基处理技术,常被用于淤泥质土层等软土层,通过换填土层与外力作用打牢地基,提高地基承载力。若地质含有较薄的淤泥质层,为提高地基承载力,可直接采用换填技术,将淤泥、泥炭等软土挖掘运出场外,填入灰土、砂土、水泥等,提高土层透水性,重新组合软土地基,提高地基强度与承载力。为进一步提高地基质量,采用强夯技术,以外力极大的形式加固地基,提高地基稳定性,为水利水电工程质量奠定基础。
2.2软土地基的处理
软土地基指的是土层中包含淤泥和淤泥质土以及高压缩性土,这种土层缺乏承载能力和抗剪强度,在外力压力的影响下,软土会出现软塑状态或者流塑状态,会直接影响到建筑的稳定性。此外软土地基抗剪强度比较低,因此内部排水比较困难,如果外力不断增加,那么土层抗剪强度也会由此降低,在排出内部水的过程中,软土层会不断凝固,增大抗剪能力。软土层缺乏透水性,再加上自身含水量比较高,因此会直接影响地基的压实固结性。软土层性能不够稳定,缺乏承载能力,因此会威胁到地基的压实固结性。在处理软土层地基的过程中,通常都是利用排水固结法,稳固土层当中的淤泥软土层,使其承载力得到提升。
首先,需要对于软土地基进行换土,如果软土层地基厚度较小,可以换渗透性强和含水量低的材料,这样开始使基础更加稳定;其次,需要强夯软土地基,夯实空隙较大的软土地基,排除土层当中的水分,加强凝土软土层;再次,在软土层建构当中放置旋喷机的喷嘴,旋喷软土层,在高压的状态下,紧密结合水泥和土体,使软土层的密度得到增加,使地基更具强度,避免地基再出现渗水的情况;最后,可以利用特殊材料加固软土地基,这样可以使软土地基的负载能力得到提升,同时也可以在地基当中注入建筑材料,也可以提高地基的强度。
2.3加筋地基加固法
之所以会应用加筋法对地基进行加固,就是为了能够规避整体变形问题的发生,促使工程建筑的稳定性得到大幅度提升。众所周知的一件事情,土木合成型材料,抗拉性能比较强,假如将其放置在土层当中,就会让土体当中的颗粒和拉筋之间产生比较大的摩擦力,促使地基的強度得到大幅度提升,某些情况下也会在砂垫层当中铺设一层土工织物来让地基的稳定性得到保证,在受到拉力影响的情况下添加土工织物,就会形成一定基底应力,反而言之,地基发生侧向位移以及沉降问题的几率比较高,因此软土地基的加固难度大幅度提升,当发生塑性剪切破坏问题的情况之下,应用土工合成材料加筋法对地基进行加固处理,就可以在地面当中发挥出来一定组织作用,将破坏问题控制在一定范围之内,让破坏性问题的负面影响得到有效地控制,也可以让地基的承载性得到大幅度提升。
2.4预压技术
预压技术主要包含有以下三种:真空预压技术、堆载预压技术、降水技术。其中,真空预压技术是在即将处理的地基表面铺设塑料薄膜,隔绝地基与外界空气的接触,利用真空泵针抽取地基内的空气与水分,提高土层的密实度,提高地基承载力。在地基处理中,为达到更高效果,可利用塑料排水板代替塑料薄膜,当地基预处理面积较大时,可将地基划分为几块进行处理;堆载预压技术是通过准确计算,在预处理的地基上堆载相应的预压物,提高地基承载力,若预见超软土基,利用轻型机械处理地基,提高地基承载力,避免使用重型机械,直接破坏地基;降水技术是采用先进技术,降低地下水位,提高地基承载力与稳定性。
3水利水电工程设计及施工中地基处理应注意的事项
3.1做好施工前的准备工作
一是认真做好施工前的各项准备工作,并贯穿整个工程;二是做好征地、水电、通讯设施等各方面的准备工作;三是施工设备,施工技术和施工材料必须按照基础施工要求和相关质量标准购买;四是根据实际情况选择相关的施工监理单位,确保水利水电工程基础施工的实时动态监督管理;保证了基础施工的质量和进度,最终提高水利水电工程的质量。
3.2做好工程地质勘探工作
第一,相关勘查人员要在地基施工前全面勘查施工场地的地质,然后结合以往勘查得来的遥感照片、报告和数据资料等,分析勘查结果;第二,还需要对岩石进行测试,并进行见土试验、现场原型观测和岩体学试验等;第三,根据勘查结果,选出最为合理有效的地基处理技术进行水利水电工程设计。
3.3选择最为合理的地基处理方案
地基处理方法不仅包括换填垫层法和强夯法,还包括砂石桩法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法等。所以要根据工程地基实际,结合处理机械成本、材料预算及建筑成本等,选出效能高、质量标准及成本低的设计方案。
4结语
水利水电设计工程地基处理合理性的保证是促进水利水电工程质量得以提升的最重要的因素,相关人员必须加强对其的重视,积极的采取措施对水利水电设计工程中的地基处理水平进行提升,这对于水利水电工程作用的发挥有着极为重要的意义。
参考文献
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