水利水電工程中不良地基的基礎處理方法

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 【摘要】不良地基基礎在工程建設中是經常遇到的難題,也是人們採取各種辦法希望解決的問題。不良地基基礎處理的方法很多,由於不同建築物對地基基礎強度的要求不同,而且各種不良地質因素對建築物的影響程度也有區別,因此處理的方法自然也不盡相同。一般說來,在選用不良地基基礎處理方法時,必須認真分析研究資料,確定不良地質現象的部位、規模、特性等,最終採取合理的處理方法。本文主要分析了水利水電工程中不良地基的基礎處理方法。

水利水電工程中不良地基的基礎處理方法

【關鍵詞】水利水電工程;不良地基基礎;處理方法;

所謂不良地基是指,由於地基的天然工程地質缺陷而不能滿足上部建築物穩定要求的地基。對於水利水電工程建築物來說,不良地基對建築物的影響主要表現在以下幾個方面:地質條件差,抗滑穩定安全係數小於設計規定值。基礎的沉陷量過大或不均勻。基礎滲漏量或水力坡降超過容許值。

一、不良地基對水利水電工程的影響

所渭不良地基,就是指由於地基的天然缺陷,不能滿足上部建築物的穩定要求的地基。對於水利水電功臣建設來說,不良地基的缺陷對建築物的影響主要表現存以下幾個方面:

1.因地質原因抗滑穩定安全係數小於設計規定值,產生原因主要是由於岩石與混凝土、岩石與岩石,或其他影響抗滑穩定的結構面,如不同傾角的斷層帶、節理裂隙帶、軟弱夾層、破碎帶、古風化殼、溶蝕帶等的抗壓強度低,不能滿足上部結構抗滑穩定的要求,地基可能產生局部或整體剪切破壞。

2.地基的滲漏量或水力坡降超過容許值,產生的主要原因是由於地基存在的孔隙率大的鬆散砂、卵礫石層、強裂隙透水層、喀斯特滲漏帶、構造破碎帶以及其他強透水帶,從而導致水庫大量漏失、揚壓力超限、或軟弱透水層出現管涌等滲透變形,使地基遭受破壞。

3.地基的沉降量過大或沉降量不均勻,從而造成建築物破壞、變形。

4.地基內無粘窪粉細砂層,經內振動(機械振動、地震等),可能產生液化,造成建築物失穩;或因震陷造成建築物破壞。

二、水利水電工程中不良地基的基礎處理方法

1.處理軟弱地基之方法

(1)土洞灌漿法。在工程施工過程中,經常會遇到地下土洞的情況,如不進行處理,可能會導致工程樁基半邊嵌巖或地基塌陷的風險。地下土洞可以採用灌漿法處理,即使用加混合料的漿液通過鑽孔或者巖體內的大空隙等進行壓力回填灌漿,漿液固化後形成具有一定強度的固結體,以提高地基承載能力,增強土洞位置的整體性和抵抗不均勻沉降的變形能力,消除溼陷性,增加其不透水性。灌漿法的應用應根據工程類型、岩土工程條件、地下水位、土洞的具體類型和分佈情況,確定灌漿的可行性、灌漿孔的佈置方式和佈置範圍、漿液的類型和配比等。在土洞的一側開設注漿孔,與原有鑽孔相隔1 m以上,在注漿孔內進行有壓注漿,要求另一側鑽孔內有水泥漿冒出且孔內壓力達到2-3MPa,方能停止注漿,確定注漿完成。

(2)加筋法。在軟土土體中,土質中的顆粒常常會出現位置移動的情況,就必須要把抗拉性強的物質填入土中,抗拉性強的物質和土顆粒之間會出現強摩擦力,憑藉摩擦力的作用土顆粒會和這種物質結合成一體。這樣一來,兩者的穩固性有了很大的提升,並且走形的可能性也變小了,最後土體的情況就能夠達到建築的相關標準了。除此之外,在軟體的上層鋪設一層砂子,再把一些工程用料鋪設在砂子上,假如工程物料受到拉力,能夠調整砂子的受力狀況,可以在很大程度上降低沉降的可能性,進一步提升土體的穩固性。

(3)深層水泥攪拌施工方式是現階段常用的軟土地基處理方式,這種施工技術一般適用於粉土、淤泥土的處理,深層水泥攪拌樁施工技術就是將水泥用作固化劑,通過攪拌機將水泥與地基的軟土進行攪拌,提高軟土的硬度,從而達到提升體積強度的目的。第一,施工準備工作注意事項。在進行深層水泥攪拌樁施工前, 應將施工現場的雜物清理乾淨,並做好施工現場的平整工作,選擇好水泥,同時確保施工機械的穩定性,做好機械驗收工作及試樁工作,確保施工設備在施工中正常、完好地使用。第三,施工過程中注意事項。在深層水泥攪拌樁施工過程中, 除了遵循施工工藝要求之外,還應保持管道暢通無阻,在開鑽前採取措施對管道進行疏通, 施工中保持好水泥攪拌樁體的垂直度,並加強對成型攪拌樁的檢查,成型攪拌樁投入使用之前,應對攪拌樁質量做好嚴格檢查,保證攪拌樁可以正常使用。

2.淤泥質軟土影響的解決方法。淤泥和淤泥質土等統稱爲淤泥質軟土,外觀多爲軟塑狀及流塑狀。其工程特性表現爲天然含水量高於液限,孔隙比大於等於10、不易滲透,抗剪強度低、承載力差、變形量大等。因其兼具觸變、流變、不均勻性等性質,所以容易在高壓情況下出現壓縮變形、側向膨脹等情況,這些都會造成建築物失穩。在水壩壩基建造過程中,針對淤泥質軟土的處理常採用下列方法:第一,封閉並固化淤泥質軟土,減小壓縮變形;第二,擴大基礎面積或採用其他基礎形式;第三,鎮壓層法,提高穩定性,解決失穩,邊坡坍塌問題。

3.深覆蓋層處理方法。深覆蓋層一般具備鬆散、空隙比大、滲透性強、易受外力影響產生壓縮變形和滲漏等特性,如若其中含有軟弱夾層,更會影響抗滑穩定性,繼而影響工程質量。所以,當地基所在地因爲含厚度層較大的礫石層、碎石層、河牀沖積層、泥石堆積層、洪積物層或其他衝擊堆積層而不方便進行全部開挖清除時,多采用下列方法進行處理:第一,改變受力情況,如採用摩擦樁基。第二,鋪蓋防滲複合土工膜。 第三,築防滲牆,灌漿法建造防滲帷幕或使破碎巖體形成整體減小水的滲透。夯實土體覆蓋層,增強穩定性。

4.壩基涌泉處理方法。壩基涌泉具有很大危害性,往往是由基岩裂隙或其他鬆散土層中滲出或突然衝入基坑中。壩基涌泉的存在增加了水工建築物的滲漏條件,會給施工及工程處理帶來很多難於解決的問題(如混凝土澆築困難),更有可能造成流土破壞及壩身不穩,影響安全運行。處理壩基涌泉常用方法如下:第一,基岩涌泉。對於此種方式的涌泉,多采用填築法,先設置好防滲體,做好防滲準備,然後填築由細到粗的.碎石及石塊。在此過程中可能會遇到涌水量大的情況,可先對其進行引流,待滿足填築條件後再予以處理。第二,涌泉出口安裝單向逆止閥門。工程建設過程中,會因選址的不同而需要對不同的地基基礎進行處理,可能面臨的選擇方法有很多,但需要根據建築物本身的建築條件進行詳細的分析,以便確定不良因素對建築物的影響程度究竟有多大,依此作爲依據,在選用處理方法時,綜合考慮工程條件,以方便,可靠,經濟合理性爲先決條件,優選適用於工程本身的處理方法,滿足施工進度要求。

三、不良地基處理注意事項

由於不同建築物對地基的要求不同,因此各種不良地質因素對建築物的影響程度也有很大的區別,處理的力弦也不一樣。一般來說,應該注意下列事項:第一,在選用處理方法前,必須仔細讀有關勘察資料,進行全面分析,確定不良地質現象的部位、規模、特性。第二,調查研究擬採用方法的基本作用、適用條件、優缺點、材料和機具,並注意總結已往的經驗教訓。第三,應當注意到各種處理方法都有其侷限性和一定的使用範圍。第四,不良地基處理結束後,應檢查處理效果,並建立工程技術檔案。

不良地基基礎在水利水電工程建設中是經常遇到的難題,也是人們採取各種方法希望解決的問題。不良地基基礎處理的方法很多,由於不同建築物對地基基礎強度的要求不同,各種不良地質因素對建築物的影響程度也有區別,因此處理不良地基的的方法也自然不盡相同。

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