水利水电工程建筑中不良地基影响及处理.pdf

V 0 1 4 2 ，N o 4 I J 童材 第4 2 卷第4 期 垒竺壁垒垫! 堑堇! 丝丝丝量丝! 垄圣查丝! 呈丝查! 窒! 垒篁! 叁 水利水电工程建筑中不良地基影响及处理 李涵 ( 中国水利水电第七工程局有限公司一分局，四川眉山6 2 0 8 6 0 ) 摘要：随着我国社会经济的快速发展，为了满足人 们日常生活砖需求，我国的水利水电工程项目越采越多。 但是在施工过程中不得不面临不良地基问题，对于不良地 基如果不采取有效措施进行处理，必然会威胁到水利水电 工程建筑的稳定性和安全性。本文首先简略分析了水利水 电工程建筑中不良地基的影响，然后分别针对不同的不良 地基类型总结了常见的处理方法，最后结合具体案例说明 了采取有效措施来处理不良地基可以取得很好的效果，确 保建筑物的稳定运行。 关键词：水利水电；工程建筑；不良地基；处理 中图分类号：T V 5 5 1 4文献标志码：B 文章编号：1 6 7 2 4 0 1 1 ( 2 0 1 6 1 0 4 0 1 5 2 0 2 D O I ：1 0 3 9 6 9 j is s n 1 6 7 2 4 0 1 1 2 0 1 6 0 4 0 7 5 1 水利水电工程建筑中不良地基影响 1 1 抗滑稳定安全系数不达标 如果建筑地基地质条件不好，会导致很多缺陷，使得 抗滑稳定安全系数无法得到保障，不能够达到水利水电工 程安全稳定要求。地基中的破碎带、断层带、溶蚀带等没 有足够的抗压强度，岩石与岩石、混凝土与岩石之间的抗 压强度偏低，没有足够的结构稳定性，这些因素都导致地 基抗滑稳定安全系数偏低。潜在的后果就是出现地基局部 剪切或者整体剪切破坏 。 1 2 地基渗漏量超过标准 淤泥质软土、可液化层、软弱夹层、强透水层、卵砾 石层、构造破碎带等不良地基，由于其地基孔隙率相对而 言比较大，这些问题的存在容易导致场地压力超过限制、 地基渗漏量超过标准以及水库软弱水层管涌等诸多问题， 严重损害地基，最终对水利水电建筑的安全构成威胁拉。 1 3 沉降量大 一般情况下，不良地基会包含很多的细砂层，该地质在 水文以及外部载荷( 如机械振动) 的作用下，容易发生液化现 象，严重削弱地基的承载能力，甚至引起地基失稳以及不均 匀沉降，严重影响水利水电工程建筑的安全性，最终出现各 种安全事故，造成巨大的经济损失以及人员伤亡H 1 。 分析可知，在对水利水电工程建筑进行施工的时候， 经常会遇到不良地基现象，不良地基必然会影响到水利水 电工程施工质量以及投入使用后的安全性。为了确保水利 水电工程建筑的安全性和稳定性，在施工的时候必须要采 取有效措施来处理不良地基，从而保证地基的承载能力以 及安全稳定性，最终使其达到水利水电工程建设相关要求。 2 水利水电工程建筑中不良地基处理 2 1可液化土层地基处理技术 所谓可液化土层就是指在振动荷载或者静力影响弓I 起 作者简介：李涵( 1 9 7 5 一) ，男，本科，工程师，主要从事水电站施工工 作。 1 5 2 孔隙水压力增加，那些黏性较低或者是没有黏性的土层瞬 间失去抗剪强度，土层发生液化导致地基滑移以及沉陷， 最终失稳，严重影响着地基上面建筑的稳定。针对可液化 土层地基，一般采取的措施是：直接将可液化土层全部 挖除，然后利用防渗性能以及强度性能都比较优越的材料 实施回填；通过振动的方式对土层实施分层压实处理； 在可液化土层周国修筑混凝土围墙，将其彻底围住，防 止液化土层发生流动；在可液化土层中修建灰土桩或者 砂桩，通过这种方式来提升地基稳定性，避免地基发生滑 移或者沉陷失稳。 2 2 强透水层地基处理技术 刚性坝基卵石、砂石以及砾石都是强透水层，具有非 常大的孔隙率，具有较好的透水性，必然会导致损失大量 水分，最终引起管涌问题，提升扬压力，对建筑稳定性造 成一定影响。对于这样的问题，通常采取的措施就是直接 开挖清理，然后再利用混凝土或者黏土等对所挖位置进行 填筑，形成截水墙。另外，对该问题进行处理的时候，可 以通过冲击钻机钻孔之后再用混凝土材料进行回填，以构 建防渗墙，也可以通过高压喷射灌浆法来构建防渗墙，这 样不仅解决了原有的同题，同时还显著提升了坝基防渗能 力，从根本上保证了地基稳定性。 2 3 淤泥质软土地基处理技术 腐泥以及淤泥质土是淤泥质软土地基的主要组成部分， 这种土质具备有限的特点，如含水量特别高、压缩性也非 常大、具有较低的抗剪强度以及承载能力，一般情况呈现 出软塑状态或者流塑状态。由于淤泥质软土地基极易发生 塑性变形，严重影响着地基上面建筑的稳定。对于这种地 基，通常的处理技术有：直接将淤泥质软土层全部挖除， 然后利用防渗性能以及强度性能都比较优越的材料实施回 填；实施排水作业，可以设置砂垫层或者矿井；通过 抛石的方法进行挤淤处理；将水利水电建筑地基基础进 行适当扩大，或者修建桩基基础；经过准确计算之后， 在施工时直接预留对应的沉降量；通过镇压层法可以在 一定程度上提升淤泥质软土地基的稳定性。 2 4 深覆盖层地基处理技术 由于深覆盖层地基的特点就是厚度非常大，如果还是 采用换填法来处理这种地基，效果不佳。此外，深覆盖层 地基还具有较大的孔隙率以及很强的渗透性，极易出现压 缩变形问题以及渗漏问题，因此抗滑稳定性也不高。对于 这种地基的处理措施有：通过强夯法或者振动碾压法对地 基表层进行压实；修建混凝土截水墙；利用高压喷射法来 建造防渗结构；建造承重桩或者摩擦桩；对地基实施帷幕 灌浆处理以提升地基的稳定性。 2 5 软弱夹层地基处理技术 软弱夹层地基的承载力非常低，通常情况下都不会超 过5 0k N 2 ，这一数值根本无法满足稳定性和安全性相关 要求，所以，必须要通过一定的处理手段来提升其承载能 力。一般处理技术有：换土法，如果淤土层厚度比较小， 可以采用这种方法，也就是直接把淤土层全部挖除干净， 再利用粗砂、灰土、沉井以及水泥土等实施回填；排水 固结法，这种方法处理效果较为显著，在实际中应用较多； 强夯法，综合具体情况选取合适规格大小的夯锤，夯锤 起吊高度也要根据要求进行设置，利用这种方法能够显著 强化地基的承载能力以及强度，在处理杂填土、粉土以及 黄土的时候，强夯法具有良好效果；土工合成材料加筋 加固法，通过这种方法处理之后可以使地基中的载荷分布 更加均匀，从而避免了塑性剪切破坏问题的发生，进而使 得地基承载能力以及稳定性得以提升；灌浆法，在处理 软弱夹层地基的时候灌浆法较为重要，这种方法就是把化 学浆材、黏土浆以及水泥砂浆等混合并液化之后直接浇筑 至软弱夹层地基当中，灌注的浆液固化之后可以显著提升 地基的稳定性。 2 6 膨胀土地基处理技术 通常情况下膨胀土主要由亲水矿物组成，膨胀土在吸 收水分之后会发生膨胀现象，而当膨胀土失去水之后又会 收缩回去。毫无疑问，如果地基中存在这样的土层必然极 易导致水利水电工程建筑发生变形，最终导致建筑出现裂 缝。对于膨胀土可以通过回填的方法来对其处理，即直接 将膨胀土全部挖除，然后利用防渗性能以及强度性能都比 较优越的材料实施回填，从而提升地基的稳定性，避免受 到外界的影响。如果采用回填方法达到的效果不理想，还 可以采用桩基施工的方法，但注意所设置的桩基混凝土必 须要贯穿整个膨胀土层。 2 7 坝基涌泉处理技术 在地基修建的时候，坝基涌泉是一个非常常见的问题， 该问题的存在严重影响着坝身的安全和稳定。对于坝基涌 泉问题，在处理的时候应采用排除和封堵并重的方法，比 如可以通过混凝土来直接封堵涌泉，但是如果涌泉量非常 大，可以引水人集水坑，通过利用砾石实施回填，将水抽 干之后利用混凝土回填实施封堵，同时回填灌浆。另外， 还可将逆止阀门装设在涌泉位置，迫使涌泉转向库内涌水。 2 8 喀斯特地基处理技术 在我国的南方经常见到喀斯特地形，如果水利水电工 程施工的时候遇到这种情况，必须要予以处理。如果喀斯 特地貌具有较强的透水性并且强度非常不均匀，则可以采 取换填法或者是修建截水墙的方法实施，以此来使喀斯特 地基的整体刚度得以提升；如果喀斯特地基中有溶蚀管道 或者洞穴，那么极易发生不均匀沉降现象，常见处理措施 就是回填混凝土，彻底封堵溶洞。 3 案实例分析 某总装机容量为1 2 8 1 0k W 的水电站，该水电站中的 拦河大坝为重力拱坝，坝顶所处位置的海拔高度是26 1 0 m ，设计坝高度1 7 8m ，水库容量2 4 7 1 0 8m 3 ，修建该水电 站的主要目的就是发电，兼有旅游、防洪、养殖、灌溉等。 但是在修建水电站的时候面临着很多的问题，地质条件非 常复杂，特别是不良地基问题最为严重。为保证该工程的 安全，在充分考察和分析地基类型的基础上，对不良地基 进行了处理，处理方案经济性以及可行性均较好，比如， 处理水电站高边坡基础的时候采取了预应岩锚固施工技术， 另外，对于地基中的淤泥质软土层进行全部挖除干净，同 时还修建了桩基础，通过上述方式从根本上保证了水电站 地基的建设质量。最终的实践表明，在处理该水电站地基 时所采取的方法行之有效，效果显著，在很大程度上提升 了地基的承载能力以及稳定性，使其能够达到各方面的要 求，水电站在完成施工并投入正常使用之后运行非常稳定， 对地基监测之后发现其沉降量均比较低，都在允许范围内， 发挥着很好的经济效益和社会效益。 4 结束语 在进行水利水电工程建筑施工的时候，经常会遇有不 良地基问题，由于不良地基的承载能力以及稳定性有限， 远远达不到水利水电工程建筑相关要求，因此必须要采取 有效措施来处理地基。在实际中，对于不同类型的不良地 基应该采取不同的处理方法，对症下药，才可以达到事半 功倍的效果。 I D ：0 0 2 8 1 8 参考文献： 1 陶忠平水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究 J 水利水电技术，2 0 0 7 ，3 8 ( 1 2 ) ：1 3 7 2 田献文，孟磊，施观宇浅谈水利水电基础工程施工中有关不良 地基处理的新技术 J 中国水运月刊，2 0 1 2 ，1 2 ( 7 ) ：1 7 6 1 7 7 3 吕燕枚中小型水利水电工程不良地基常用处理方法 J 赤 峰学院学报：自然科学版，2 0 0 0 。1 6 ( 6 ) ：3 3 3 4 ( 上接第1 5 1 页) 5 ) 在基坑周围要设置临时防护栏进行封闭，防护栏的 5结 语 形式规格要符合设计规范要求，检验合格后方能进行进场 安装验收。 4 4 渗透破坏 1 ) 土方开挖前，根据地质勘探资料，地下水测量的调 查，做出适合本工程的基坑施工开挖方案。 2 ) 基坑降水是影响施工安全的重要环节，故尽量选在 枯水季进行作业施工。对基坑底部和侧壁要时刻监控，如 果出现渗漏水情况，要立即采取补救措施，避免渗漏的进 一步扩大。 3 ) 基坑开挖后做好降水措施，具体可以设置如排水盲 沟和集水井。对降水和坑底的位移要进行定期的测量，做 好施工记录。如果发现大的降水变化要及时通报，采取相 应的措施。 本文就上海地铁深基坑风险识别与应急方案展开讨论， 对该车站可能产生的风险进行了分析，提出相应的防控管 理措施，在施工过程中能够有效地降低风险发生的概率。 即使事故发生了，也不会出现手忙脚乱的情况，能依据具 体措施进行抢险救援，减小损失。 I D ：0 0 2