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【摘 要】由于水利水电工程施工的特殊性,在具体的建设过程中,常常会遇到不良地基,即由于自然缺陷不能满足建筑物承载稳定性要求的地基,一般情况下,水利水电工程不良地基的判定有三个标准,低级安全系数小于规定值、地基沉降量较大或者地基渗水率超过规定值,不良地基对水利水电工程的建设有着极大的危害,如果没有做好事前的处理工作,不仅会导致工程在后续的使用过程中出现开裂的情况,严重时甚至导致工程部分沉降、坍塌等危害工程的情况,对人们的生活和生产带来巨大的负面影响,因此在水利水电工程的施工过程中,一定要做好不良地基的处理工作。文章主要探讨了水利工程建设中不良地基的危害,分析了水利工程建设中不良地基的处理方法。
【关键词】水利工程建设;不良地基;处理方法
1.水利工程建设中不良地基对工程的危害分析
水利水电经过多年的开发和建设,对于那些地质条件等工程地质条件比较优越的选址,都已经被优先进行开发,或者很多都已经建成。但是随着我国经济建设的发展需求,还需要不断的对新的相关水利水电项目进行开发和建设,同时在今后也会遇到更多的那些不能对建筑物的要求加以满足的不良地基。不良地基主要是指那些由于地基方面的天然工程的地质缺陷,从而不能对上部的建筑物的稳定性要求加以满足的地基。
不良地基方面对建筑物的影响主要表现在:地质条件差,相关抗滑稳定的安全系数要小于所设计的规定值,产生的原因也主要是由于混凝土与岩石、岩石与岩石,或者其他对抗滑稳定产生影响的结构面,比如不同倾角的破碎带、节理裂隙带、古风化壳、软弱夹层等方面的抗压强度较低,不能对上部结构的相关抗滑稳定性要求加以满足,地基基础也可能会产生整体或者局部的剪切型破坏。
基础的相关沉陷量不够均匀或者过大,地基基础产生该类原因主要是因为岩层自身的承载能力很难满足建筑物方面的要求,或者因为地基的基础层方面的强度不一,同时分布不够均匀或者岩石的地基中存在软弱破碎带方面的分布,在相关的外荷载的作用下,不均匀沉陷值或者沉陷值超过了容许值。比如在地基的基础里的淤泥质软土、软弱岩石、膨胀土等方面,从而造成了建筑物被破坏、变形。
水利坡降或者基础渗漏量超过了容许值,产生的主要因素是因为基础层存在着孔隙率比较大的卵砾石、喀斯特渗漏带、松散砂、强裂隙的透水层以及其他的一些较强的透水带,因此导致了水库的大量漏失以及扬压力超过限制,或者软弱透水层方面出现了管涌等渗透性的变形,使得基础遭受到了破坏。对于地基内为的无粘性的土粉细砂层而言,其因为振动,比如地震或者机械振动等可能会产生液化,从而造成相关建筑物的失稳破坏,或者因为震陷造成了建筑物方面的破坏。
2.水利水电工程中不良地基的基础处理方法分析
2.1覆盖处理法
覆盖处理法适宜用于由于砂层、卵石层、碎石层等堆积,导致地基的厚度增大,这种地基的挖除难度较大,由于其空隙很大,不符合水利水电工程的承建条件,容易出现渗漏和变形的情况,对于这类地基一般常用覆盖处理法进行处理,这包括固结灌浆、帷幕灌浆、高压喷射处理法、坝前防渗层的铺设、增设摩擦桩以及扩大基础等等。
2.2涌泉处理法
在水利水电工程的承建中,由于常常处于河流聚集地,因此,常会受到地下水的危害,地下水不仅对基地造成一定的破坏,也会导致工程塔身稳定,这就给混凝土浇筑工作的开展带来较大的困难,情况严重时,就会形成漏水通道,对于这种情况一般使用涌泉处理方法,用混凝土将基层的涌泉风度,如果涌水情况较为严重,先进行饮水处理,再回填砾石,随后在其中预埋灌浆管,以便方面后续抽水的顺利进行,在抽水完成之后,再次使用混凝土进行封堵,最后,在涌泉的出口出安全好活动阀门,对涌水情况进行控制,防止地下水再次涌入地基之中。
2.3 防渗处理法
在目前水利水电工程大坝的建设中,一般会将砂、砾石、卵石等强透水层进行挖除处理,此外,对于这种强透水层之外,由于其损水情况较为严重,影响着和上层工程的稳定性,因此,将其挖除后,还需要采用后续的防渗处理工作,具体工作的开展可以使用冲击钻机或者冲抓钻机进行造孔,在孔中回填粘土或者混凝土制造成防渗层,在防渗层制作好之后,再使用高压灌浆的方法修建防渗墙,用水泥进行灌浆,同时,对防渗墙进行排水减压,设置好反滤层。
2.4淤泥地基处理法
水利水电工程施工中,常会遇到淤泥地基,淤泥地基即腐泥、淤泥质土、泥炭等一些含水量较高,承载强度低、压缩性大,呈现出软塑和流塑状态的软土,由于这类地基的承载力很差,容易由于压缩产生变形、滑移和挤出的情况,严重的影响着上层水利水电工程的稳定性,加上对这类地基的排水处理相当困难,因此,一般使用开挖清除、置换砂层、沙井排水、抛尸挤淤、排水固结、预留沉陷量等方式进行处理,常用的处理方式以开挖清除和置换砂层较多。
2.5喀斯特地基处理
水利水电工程中喀斯特地基大体上可分为两种类型:
一种是在建筑物区嘻斯特洞穴内,溶隙强烈发育,形成交叉溶蚀网络,在断层破碎带交汇处,破碎岩体较宽厚,加之溶蚀作用,常形成“泥包石”,或“泥夹石”状,洞隙间岩体常风化松动,溶洞或溶隙中有时充填有较松散透水的泥沙。此类地基强度不均匀,透水性强,且易出现管涌,影响建筑物稳定。
二是个别或少数较大的洞穴,溶蚀管道分布于坝基,形成主要漏水管道,此种洞穴管道有时充填或半充填,使局部地基承载力降低,破坏了地基岩体的均一性,在荷载作用下,易产生不均匀沉陷。两种类型的喀斯特地基,处理的方法亦有所区别。前者以清除置换、截断渗水、降低扬压力,提高溶蚀破碎带的力学强度和完整性为主,或在结构上扩大基础,转移压力。后者以防渗堵漏为主,并清除或处理充填物,以提高其力学强度。
3.水利水电工程中不良地基处理注意事项分析
由于水利工程的承建由于具体的要求不同,其工程的规模也会有较大的不同,对不良地基的处理要根据工程承建的具体情况来进行,在处理地基之前,管理人员必须要对整个工程施工现场的状况进行详细的勘察,对工程承建地的各项资料进行全面的分析,确定不良地基的具体情况、存在部位以及特性;在了解不良地基的情况后,就根据不良地基的实际情况总结各种处理方法的优点、缺点和适用性,准备好必备的处理机具,在对不良地基处理的过程中,要做好环保工作,避免不良的处理方式对地下水以及周围环境造成污染,在处理工作完成之后,检查处理效果,必要时进行返工,确保处理工作一定要到位。
4.结语
总而言之,不良地质体对于水电工程来说是一种常见的不良地质现象,但并非所有的不良地质体都需要处理。勘查时一定要查明不良地质体的规模、性质、产生原因、破坏模式,再结合工程的具体情况,及对水工建筑物的影响确定是否需要对不良地质体进行整治,以及如何整治。确定不良地质体的处理方法时,要结合工程的具体情况进行应用,可以多设计几种治理方案并进行比较,并从中选择技术可行、施工简单、经济的方案进行实施。 [科]
【参考文献】
[1]赵英.浅谈水利工程中不良地基的处理方法措施[J].江西建材[J].2008(08).
[2]彭强民.浅谈我国水利工程建设过程中不良地基处理的措施[J].水利科技,2011(05).
[3]刘永新.浅析水利水电工程中不良地基的分类及解决措施[J].江苏水利,2010(09).
【关键词】水利工程建设;不良地基;处理方法
1.水利工程建设中不良地基对工程的危害分析
水利水电经过多年的开发和建设,对于那些地质条件等工程地质条件比较优越的选址,都已经被优先进行开发,或者很多都已经建成。但是随着我国经济建设的发展需求,还需要不断的对新的相关水利水电项目进行开发和建设,同时在今后也会遇到更多的那些不能对建筑物的要求加以满足的不良地基。不良地基主要是指那些由于地基方面的天然工程的地质缺陷,从而不能对上部的建筑物的稳定性要求加以满足的地基。
不良地基方面对建筑物的影响主要表现在:地质条件差,相关抗滑稳定的安全系数要小于所设计的规定值,产生的原因也主要是由于混凝土与岩石、岩石与岩石,或者其他对抗滑稳定产生影响的结构面,比如不同倾角的破碎带、节理裂隙带、古风化壳、软弱夹层等方面的抗压强度较低,不能对上部结构的相关抗滑稳定性要求加以满足,地基基础也可能会产生整体或者局部的剪切型破坏。
基础的相关沉陷量不够均匀或者过大,地基基础产生该类原因主要是因为岩层自身的承载能力很难满足建筑物方面的要求,或者因为地基的基础层方面的强度不一,同时分布不够均匀或者岩石的地基中存在软弱破碎带方面的分布,在相关的外荷载的作用下,不均匀沉陷值或者沉陷值超过了容许值。比如在地基的基础里的淤泥质软土、软弱岩石、膨胀土等方面,从而造成了建筑物被破坏、变形。
水利坡降或者基础渗漏量超过了容许值,产生的主要因素是因为基础层存在着孔隙率比较大的卵砾石、喀斯特渗漏带、松散砂、强裂隙的透水层以及其他的一些较强的透水带,因此导致了水库的大量漏失以及扬压力超过限制,或者软弱透水层方面出现了管涌等渗透性的变形,使得基础遭受到了破坏。对于地基内为的无粘性的土粉细砂层而言,其因为振动,比如地震或者机械振动等可能会产生液化,从而造成相关建筑物的失稳破坏,或者因为震陷造成了建筑物方面的破坏。
2.水利水电工程中不良地基的基础处理方法分析
2.1覆盖处理法
覆盖处理法适宜用于由于砂层、卵石层、碎石层等堆积,导致地基的厚度增大,这种地基的挖除难度较大,由于其空隙很大,不符合水利水电工程的承建条件,容易出现渗漏和变形的情况,对于这类地基一般常用覆盖处理法进行处理,这包括固结灌浆、帷幕灌浆、高压喷射处理法、坝前防渗层的铺设、增设摩擦桩以及扩大基础等等。
2.2涌泉处理法
在水利水电工程的承建中,由于常常处于河流聚集地,因此,常会受到地下水的危害,地下水不仅对基地造成一定的破坏,也会导致工程塔身稳定,这就给混凝土浇筑工作的开展带来较大的困难,情况严重时,就会形成漏水通道,对于这种情况一般使用涌泉处理方法,用混凝土将基层的涌泉风度,如果涌水情况较为严重,先进行饮水处理,再回填砾石,随后在其中预埋灌浆管,以便方面后续抽水的顺利进行,在抽水完成之后,再次使用混凝土进行封堵,最后,在涌泉的出口出安全好活动阀门,对涌水情况进行控制,防止地下水再次涌入地基之中。
2.3 防渗处理法
在目前水利水电工程大坝的建设中,一般会将砂、砾石、卵石等强透水层进行挖除处理,此外,对于这种强透水层之外,由于其损水情况较为严重,影响着和上层工程的稳定性,因此,将其挖除后,还需要采用后续的防渗处理工作,具体工作的开展可以使用冲击钻机或者冲抓钻机进行造孔,在孔中回填粘土或者混凝土制造成防渗层,在防渗层制作好之后,再使用高压灌浆的方法修建防渗墙,用水泥进行灌浆,同时,对防渗墙进行排水减压,设置好反滤层。
2.4淤泥地基处理法
水利水电工程施工中,常会遇到淤泥地基,淤泥地基即腐泥、淤泥质土、泥炭等一些含水量较高,承载强度低、压缩性大,呈现出软塑和流塑状态的软土,由于这类地基的承载力很差,容易由于压缩产生变形、滑移和挤出的情况,严重的影响着上层水利水电工程的稳定性,加上对这类地基的排水处理相当困难,因此,一般使用开挖清除、置换砂层、沙井排水、抛尸挤淤、排水固结、预留沉陷量等方式进行处理,常用的处理方式以开挖清除和置换砂层较多。
2.5喀斯特地基处理
水利水电工程中喀斯特地基大体上可分为两种类型:
一种是在建筑物区嘻斯特洞穴内,溶隙强烈发育,形成交叉溶蚀网络,在断层破碎带交汇处,破碎岩体较宽厚,加之溶蚀作用,常形成“泥包石”,或“泥夹石”状,洞隙间岩体常风化松动,溶洞或溶隙中有时充填有较松散透水的泥沙。此类地基强度不均匀,透水性强,且易出现管涌,影响建筑物稳定。
二是个别或少数较大的洞穴,溶蚀管道分布于坝基,形成主要漏水管道,此种洞穴管道有时充填或半充填,使局部地基承载力降低,破坏了地基岩体的均一性,在荷载作用下,易产生不均匀沉陷。两种类型的喀斯特地基,处理的方法亦有所区别。前者以清除置换、截断渗水、降低扬压力,提高溶蚀破碎带的力学强度和完整性为主,或在结构上扩大基础,转移压力。后者以防渗堵漏为主,并清除或处理充填物,以提高其力学强度。
3.水利水电工程中不良地基处理注意事项分析
由于水利工程的承建由于具体的要求不同,其工程的规模也会有较大的不同,对不良地基的处理要根据工程承建的具体情况来进行,在处理地基之前,管理人员必须要对整个工程施工现场的状况进行详细的勘察,对工程承建地的各项资料进行全面的分析,确定不良地基的具体情况、存在部位以及特性;在了解不良地基的情况后,就根据不良地基的实际情况总结各种处理方法的优点、缺点和适用性,准备好必备的处理机具,在对不良地基处理的过程中,要做好环保工作,避免不良的处理方式对地下水以及周围环境造成污染,在处理工作完成之后,检查处理效果,必要时进行返工,确保处理工作一定要到位。
4.结语
总而言之,不良地质体对于水电工程来说是一种常见的不良地质现象,但并非所有的不良地质体都需要处理。勘查时一定要查明不良地质体的规模、性质、产生原因、破坏模式,再结合工程的具体情况,及对水工建筑物的影响确定是否需要对不良地质体进行整治,以及如何整治。确定不良地质体的处理方法时,要结合工程的具体情况进行应用,可以多设计几种治理方案并进行比较,并从中选择技术可行、施工简单、经济的方案进行实施。 [科]
【参考文献】
[1]赵英.浅谈水利工程中不良地基的处理方法措施[J].江西建材[J].2008(08).
[2]彭强民.浅谈我国水利工程建设过程中不良地基处理的措施[J].水利科技,2011(05).
[3]刘永新.浅析水利水电工程中不良地基的分类及解决措施[J].江苏水利,2010(09).