水利工程建设中不良地基基础处理方法的探究

2021-11-21 06:35王惜华
建材发展导向 2021年5期
关键词:土层水利工程强度

王惜华

(楚雄州禄丰县水务局中型灌区管理委员会,云南 楚雄 651200)

在水利工程建设中,施工质量非常容易受到地基基础的影响。并且,不同地质条件,出现的地基基础也大不相同。所以,面对不同的地基基础,务必要做好相应的处理工作,能够结合不良地基基础所造成的各类危害,采取相对科学的手段,有针对性的制定处理方法,确保地基基础强度在全面提升的同时,还能够为水利工程建设稳定性奠定坚实基础。

1 水利工程建设中不良地基基础对建筑物的影响分析

在水利工程建设中,不良地基产生的原因相对较多。我国的水利水电工程建设,一般都处在高山峡谷、水流充足的地方,因为地理位置以及地质条件的差异,致使地质土壤出现冲填土、杂填土以及含有机土等。对于这些因素来说,都会或多或少的影响水利工程建设质量。

1)地基基础沉陷量相对较大。在水利工程项目开展过程中,如果不良地基出现,会严重影响工程建设稳定性。对于这一问题,主要是因为岩层本身的承载力相对较小,在其上面进行建筑工程建设,一定会导致稳定性急剧下降。并且,由于地基基础岩层强度存在较大的差异性,在地面下分布不够均衡,再加上岩石地基软弱,破碎带分布在受到工程的不断压力下,必然会出现整个地基稳定性下降的情况[1]。

2)地质条件差。在具体的水利工程施工作业开展过程中,很有可能受到地质条件差等因素的影响[2]。一般而言,因为在施工期间,岩石与混凝土或者岩石与岩石之间存在较大的摩擦力,再加上受到其他因素的干扰,最终使得结构面的抗压强度越来越差,无法支撑其上部建筑工程的抗滑稳定需求,对地基基础造成了较大破坏,进而导致局部或者整体的剪切破坏。

3)建筑物失稳破坏。一般而言,在建筑地基基础内部,如若无粘性粉细砂层受到振动而产生液化的现象,必然会使得整个建筑物失去稳定性。从工程整体建设的层面考量,一旦建筑物出现失稳情况,势必会对工程整体结构造成影响,进而使得功能和作用无法有效发挥[3]。

4)渗透量以及水力坡降超出标准范围。研究得知,不良地基出现的原因与地基基础层的严密程度有着极为紧密的联系,如果地基基础层空隙相对较多,有松散结构存在,最终则会使得地基压力超出了原有的承载范围,从而导致水库出现了漏水或者透水层变形等问题,对水利工程功能和作用的发挥造成了极大干扰。

2 水利工程建设中不良地基基础处理方法分析

在水利工程建设中,为了能够有效解决不良地基基础问题,全面提升工程的施工质量,需要结合具体情况,应该在对不良地基基础所造成的危害全面了解的基础上,有针对性的制定处理方法,以便在合理降低问题出现几率的同时,还可以为我国水利工程的良好发展打下坚实基础。

2.1 水利工程基础软弱带的处理方法

通常情况下,针对基础软弱带来说,依照其倾角大小的差异,主要可以分为高、中倾角软弱带。因为软弱带对地基基础的影响有很大不同,所以要结合实际情况,有针对性的制定处理办法。

在对高倾角软弱带进行处理的过程中,因为该类地基属于软弱夹层,地基含水量相对较大,空隙也很大,透水性不高,因此十分容易出现转速或者流速等问题,在受到压力的情况下,极易出现剪切破坏,承载力会被严重削弱。因此,施工过程中,如果地基的排水工作没有做到位,受到的荷载压力相对较大,必然会对地基基础的强度造成极大干扰[4]。因而,在实际的处理过程中,需要依照具体情况,合理的制定处理方案,采取排水固结法、换土法、灌浆法等,全面提升地基处理的有效性,具体操作如下:

1)在对地基进行处理的过程中,将软弱带挖出,然后对其进行混凝土回填,并在综合考量软弱带具体情况的前提下,科学地对混凝土塞进行设置。在施工阶段,如若存在软弱带松动的情况,宽度也比较大,可以高效利用混凝土梁或者混凝土拱等形式,合理的对地基进行修补。对于土坝坝基软弱,需要采取相对科学的办法,将部分的软弱带全部清除干净,并进行混凝土或粘土回填,能够构建起一个阻水盖板,确保可以提升处理的效果,进而全面促进水利工程整体建设水平的提升[5]。

2)如果高倾斜角软弱带处于坝肩的位置,可以对混凝土传力墙或者进行预应力锚固的方式进行利用,科学的处理,并依照重力坝破碎岩体坝肩来进行综合的处理,如若遇到破损岩体自身稳定问题,则需要在破损岩体中科学的对混凝土防渗墙进行设计,以确保能够实现对强度有效提升的目标。

2.2 水利工程强透水层砂、卵、砾石层防渗处理方法

通常情况下,对于这种地基层面来说,也可以叫做深覆盖层。针对这类问题,出现的原因有很多,主要是因为土颗粒松散排列,并在被外部动力所干扰的情况下,致使大颗粒位置出现了变化,进而导致错位现象。基于这一情况,大多能瞬间产生较高的超静孔隙水压力,会让应力出现急剧下降的情况,不仅会导致水量大幅度减少,还会出现机械管涌,增大扬压力等现象,进而使得水利工程稳定性遭到了严重破坏。针对这一方面,在进行处理的过程中,多会采取开挖清除的方式,具体分析如下。

1)合理的对冲抓钻以及冲击钻机进行利用,做出大口径造孔,回填混凝土和粘土形成防渗墙,也可以利用高压喷射灌浆方法修筑水泥防渗墙。确保可以进一步的提升不良地基基础处理效果和质量。

2)利用相应工具设备,将透水层砂、砾石等全部清除干净。之后,利用粘土或者混凝土来组织开展回填工作,建设截水墙,并借助承重桩,从整体的角度上促进强度的提升[6]。

3)在具体的不良地基处理过程中,对土坝开展高压喷射灌浆工作,合理的对水泥防渗墙进行修筑和建设。并且,对地基固结灌浆以及帷幕灌浆方法进行高效利用,确保能够进一步提升地基的强度。

2.3 水利工程可液化土层的处理方法

对于可液化地基土层来说,大多是指在无粘性土层或者少粘性土层受到静力振动力的作用,致使空隙内部的水压逐渐上升,进而让抗剪强度渐渐的在土层中消失。一般而言,如果出现了土层液化现象,必然会对地基的稳定性造成极大破坏,进而使得整个地基出现了凹陷问题。并且,如果不能及时的进行处理,就会对地基造成滑动移动,稳定性越来越小,影响了建筑的整体安全。在对这类地基基础进行处理的过程中,采取以下几种手段。

1)在地基处理过程中,四周可以借助混凝土,并配合应用围墙封闭的方式,有效的对土层向四周流动现象进行阻止。

2)对可液化土层展开开挖清除工作,针对一些强度相对较高,并且具有较好防渗性能的材料,可以适当的加入其中,保证可以进一步提升地基强度。

3)利用振冲挤密,或者分层振动压实的方式,进一步促进地基强度的提升。当然,也可以穿透过可液化土层,合理的对砂桩以及砂井进行设置。

2.4 水利工程淤泥质软土的处理方法

对于淤泥质软土来说,其构成的要素相对较多,包括:淤泥质土以及泥碳等。当然,其中还涵盖了其他天然含水量较高,并且承载力较低的土。由于其质软,易产生高压缩变形,侧向膨胀,滑移或挤出,影响上部建筑物的稳定,土坝坝基的淤泥质软土排水困难,长期难于稳定。常采取的处理方法有:开挖清除、置换砂层、砂井排水、抛石挤淤、控制加荷速率使其缓慢排水固结、扩大建筑物基础或采用桩基,也可以预留沉淀量,不断的对建筑基础使用面进行扩大。

3 水利工程建设中地基基础施工质量控制对策分析

为了能够从整体的角度上提升水利工程建设水平,在组织开展基础施工工作期间,一定要加大对施工质量的控制,确保可以有效规避不良地基基础问题的出现。在组织开展水利工程建设过程中,需要依照施工单位的具体要求,对施工的范围进行周密考察,特别是要对施工范围内的相关建筑物、管线以及树木等进行科学勘察,合理的进行处理。在施工期间,如若是在山区进行,则要对其他地质条件以及地层岩性等进行综合的研究分析,确保在施工后期出现紧急情况时,能够第一时间的采取处理方法,降低施工所造成的影响。

4 结语

综合而言,不良地基对建筑物的影响非常大,会导致建筑失稳等问题。不良地质情况在水利水电工程建设中是一种常见的情况,确定不良地质体的治理方法时,要结合工程的具体情况综合考虑,优先选择便于就地取材、技术上可靠、经济上合理、又能满足施工进度要求的处理方法。结合工程项目问题实际情况,选择合适的方法,能够获得不错的效果。在具体实践中,也可以结合运用多种处理方法增强对地基基础处理效果,进而达到工程质量要求。

猜你喜欢
土层水利工程强度
重大水利工程复工风采
营改增对水利工程造价的影响
土层 村与人 下
土层——伊当湾志
土层 沙与土 上
Vortex Rossby Waves in Asymmetric Basic Flow of Typhoons
欢迎订阅《ANSYS在水利工程中的应用》
地埋管绝热措施下的换热强度
安徽小型水利工程改造提升创新实践与思考
基于DEFORM-3D的300M超高强度钢切削性能的比较