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摘要:水利工程建设的质量是人们最关注的问题,也是发挥水利工程运行有效性的重要影响因素。水利工程建设的环境通常具有复杂性的特点,地质条件对于水利工程施工有很大的限制作用,其中就会包含不良地基。对于不良地基需要提前进行相应的处理,对其结构性能进行改善,不良地基结构的密实度、坚固性、强度等都要明显弱于正常地基,容易引发安全事故,因而科学应用不良地基处理技术进行解决是非常重要的。
关键词:水利水电;工程建设;不良地基基础;处理方法
引言:水利工程施工当中,不良地基对于施工质量和安全都有很多的不良影响,由于不良地基的类型有很多,不同类型的不良地基存在的问题也有明显差异。在实际的水利工程施工中,需要对不良地基情况进行准确的掌握,并对应采取有效的处理技术进行解决。
1.水利工程施工中不良地基处理技术应用的重要性
1.1防止施工地基承载力下降
地基结构的承载力是水利工程建设的重要质量指标,承载力不足会引发结构坍塌、不规则沉降、位移等问题,这些严重威胁着施工的安全和质量。本身地基结构具备相应的承载力,来承受施工施压的压力作用,不良地基的承载力较弱,并且由于自身内部结构力作用不平衡,就会向周围的地基结构施加一定作用力,这样也会破坏正常地基内部抗剪能力。因此就会影响整体工程结构的承载能力,利用不良地基处理技术能够防止施工地基承载力下降的问题出现,保障施工安全、顺利的进行。
1.2有效解决土质疏松问题
在水利工程施工当中不良地基会引发多种不良性的问题,土质疏松问题就是由不良地基引发的,土质疏松会严重降低地质结构的性能,土质疏松问题出现后,土料的粘合度就会下降,从而导致地质结构的密实性、稳定性遭到破坏。这样一来地质土体结构之间力的作用就会失衡,土体结构相互挤压,就会产生位移等问题。这些都容易引发施工安全事故,即使顺利完成了施工工作,施工的整体质量也会受到严重的影响,无法达到标准质量水平。利用不良地基处理技术来改善不良地基,就能够避免土质疏松问题的出现,解决问题。
1.3有效解决引发的地基不规则沉降问题
在水利工程施工期间,地基沉降问题是比较常见的,对施工质量影响作用显著。地基沉降的诱发原因包括:(1)地基内部结构遭受破坏。(2)地基结构的抗剪能力弱化。地基不规则沉降证明地基结构承载力、稳固性遭受破坏,在水利施工当中,需要科学利用不良地基处理技术来对地基结构质量和性能进行改善,解决由不良地基引发的危害问题,促进施工能够保质保量的推进完成。
2.水利水电工程建设中不良地基产生的原因
随着水利工程数量的不断增多,越来越多的水利工程建设在工作的过程中会遇到很多麻烦,究其根本可以将这些问题归为以下几个方面:首先工作人员在施工时发现地基的抗滑系数比预期值小时,在施工中地基的建设质量会受到影响,因底部的混凝土和岩石之间的关系受到影响,对应的滑动系数也就相应减少,在不断的发展过程中地质活动使得岩层之间的抗压系数减少,整体的滑动系数也就会减少。其次施工的地基体积过大,将会在局部出现沉降量大小不一的情况,如工作人员没有及时发现并且做出调整,局部沉降的特征也就会变得更加明显以至于后期人为没法进行控制。最后很多地基的内部没有绷砂层,在地质发生震动的情况下建筑物的稳固性能也就不高从而最终被破坏。当然造成不良地基成因的原因还有很多,例如地基的渗水性能,下层土质的构成或者地下水库的压力大小等[2]。
3.水利水电工程施工不良地基的基本处理方法
3.1强透水层处理
以坝体为例,土坝坝基的砂、砾石和砂砾层由于其强的透水性,不仅增加了扬压力,强透水层是指在地基中含有大量的砾石、卵石或者是刚性坝基砂等,这样地基的透水性会比较强,因此,会导致在开挖过程中出现强透水层的渗透系数升高现象,进而出现管涌的现象,对建筑物的稳定性将产生很大的影响。对于出现强透水层的一般防渗处理主要措施如下:采用帷幕施工,降低水压,然后在坝前铺设混凝土或粘土延长渗水通道,帷幕灌浆可以降低坝前混凝土的渗透性,然后采用高压喷射灌浆进行同一次灌浆,从而形成防渗墙。同时,全体施工人员要重视促进从根本上水利水电工程施工不良地基的基本处理方法的重要性,施工人员的责任心由此产生。
3.2软土地基的处理方法
软土地基的处理方法主要是对水利水电基础工程施工中不良地基土层中含有大量淤泥、淤泥质土和高压缩性土层的处理方法。这类土层的承载力和抗剪强度相对较低。在外压作用下,软土会出现软塑性或流塑性状态,对建筑物的稳定性有很大影响。软土地基的抗剪强度相对较低,因此内部排水口将相对较差。随着外力的增加,土层的抗剪强度将越来越低,软土层将越来越固化,从而提高抗剪承载力。主要措施如下:首先,可以更换软土地基。当软土地基厚度不大时,可以更换渗透性强、含水量低的材料,提高地基的稳定性。其次,为了快速夯实软土地基,使软土地基中的多余水排出,需要压缩软土地基夯土层之间的间隙,促进软土层的固化。在软土上进行旋转喷射,使水泥与土壤在高压下紧密结合,增加软土密度,提高地基强度,防止地基渗漏。最后,对软土地基进行灌浆,提高地基强度。施工中应注意灌浆材料的选择,选用高强度、低收缩的材料。当填缝材料存在间隙时,应采用透水材料进行排水工作,加快软土地基的设置,防止冻胀。
3.3可液化土层处理
可液化土层在粘性较小或无粘性的土层中储存一定量的孔隙水,当土层承受一定压力时,孔隙水压力随外力的增大而增大。最后与非粘性土层合并液化,在这种情况下土层的抗剪强度会消失,地基的沉降和滑动对建筑物的稳定性有很大的影响。由于土层液化引起的地基沉降和滑动失稳,使得土体的抗剪强度瞬间消失,孔隙水压力升高,危及上部建筑物的安全。常用的处理方法有:开挖清除液化土层,周围用混凝土围挡;为了进一步加固地基,可穿越可液化土层,修建砂井或砂桩,砂井或砂桩的总长度相对于模拟的起始位置减少超过37%,占地面积减小了14.6%。
3.4淤泥质软土的处理
淤泥质软土主要指淤泥和淤泥质土,这类土层抗压缩性较高、天然含水较大,具有含水量高、空隙大、不易渗透等特性,因而抗剪强度低,承载力低,极易变形,在外压作用下,容易产生膨胀、压缩、变形等问题,影响水利水电基础工程施工的稳定性的淤泥质软土常规处理方法有:要注意掌握淤泥质软土的处理的关键所在,密实固化淤泥质软土以提高其抗剪强度,减小其变形,提高淤泥质软土抗剪强度的软土,分析其中的细节,对整个淤泥质软土的处理进行全方位的监督与管理,对施工期间涉及到的各项数据进行记录,通过科学合理的管理工具进行整理、分析,及时发现问题,并提出改进办法。
结束语
综上所述,随着人们对管理和技术进步的日益重视,水利水电工程对社会产生了巨大的影响,水利水电基础工程施工前,要先对地基进行认真的勘察,对不良地基的影响要进行事先的判断。在具体的施工过程中,对水利水电基础工程施工中不良地基进行有效处理,可以保证工程的顺利进行。
参考文献:
[1]毛卫东.工程建设中不良地基基础处理方法研究[J].中国水运,2017,38(12):61-62.
[2]姬威.水利水电工程施工中不良地基的处理技术[J].科学技术创新,2017(18).
[3]董世雄.水利水电工程建设中不良地基基础处理方法分析[J].建材与装饰,2016(36).
[4]曹昕歌.水利水电基础工程施工中不良地基的处理新技术[J].科技创新与应用,2014(36):77-78.