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本文首先對水利水電基礎工程施工軟土地基條件所產生的危害問題進行了闡述,其次對基礎施工過程中不良地基處理技術展開全面探索,對不同類型的不良地基采取針對性處理方案,有效提高水利水電基礎工程的結構穩定性,為后續水利水電工程的使用安全性和可靠性打下良好的基礎。水利水電工程施工過程中,經常需要在一些特殊的地質條件下進行,地基施工是其中非常重要的施工內容。由于所處的地理位置因素的影響,常會遇到一些軟土地基條件,對水利水電工程的基礎施工穩定性造成了較大影響,如果沒有進行針對性處理,在后續的使用過程中會造成水利水電工程基礎穩定性下降,無法滿足水利水電正常生產和運營工作要求。因此,相關水利水電工程施工單位,在基礎工程施工當中對各種不良地基問題展開了全面分析和研究,通過采取各種不良地基處理工作方法,有效改善不良地基對工程施工所產生的影響,全面提高水利水電工程基礎施工的穩定性,滿足后續主體工程的施工要求。
一、水電基礎施工不良地基所產生的危害
1.造成工程基礎穩定性下降在水利水電工程施工過程中,基礎工程施工經常會遇到一些不良地基條件,如果沒有進行針對性處理,很容易造成工程基礎結構穩定性下降,進而會對后續的主體工程施工造成較大的安全隱患。不良地基條件很容易造成土坡失穩等相關問題,當土坡原有的穩定性受到破壞的情況下,受到外力沖擊的作用土坡的內部結構會產生較大的變化,會造成土坡沿著某一個部位逐漸向下移動或者向外擴散,整個基礎結構穩定性下降,造成整個工程施工安全性不足。
2.影響地基結構的承載能力要想有效保證水利水電工程施工的順利開展,地基承載能力是其中非常重要的控制要點。地基承載能力主要指的是可以承受上方建筑體主體結構所施加的強大荷載,并且不會破壞自身原有的平衡結構。由于受到不良地基條件的影響,會造成地基結構的整體穩定性和承載能力大打折扣,主要因為不良地基會影響到基礎結構的承載能力,造成地基結構無法承受上部主體結構所施加的荷載壓力,嚴重破壞地基結構原有的平衡條件,進而造成整體塌陷等現象,這一問題的產生很容易造成上部建筑結構產生傾斜甚至是整體倒塌,所形成的安全隱患非常明顯,需要引起相關工程施工單位的充分重視。
二、水利水電基礎工程施工不良地基處理方法分析
1.強透水層處理技術在水利水電基礎工程施工當中,強透水層處理技術是集中比較常用的地基處理方法。在具體施工當中,通過使用大量鵝卵石以及硬度較大的砂石材料,直接鋪設在地基表面,可以有效提高地基結構的透水效果,這一施工方法在大壩主體工程施工當中應用比較普遍,并且剛性壩體在透水性能效果上更加明顯,當大壩透水性能較強的條件下,強透水層的滲透系數也會進一步提升。在強透水層處理施工當中,為了全面提高壩體的防滲透性能,通常情況下會選擇使用帷幕控制水壓大小,然后根據水利水電工程的具體施工情況與原材料進行合理選擇,同時對滲水管道進行有效延長,然后對帷幕進行灌漿處理,有效控制大壩前混凝土層的透水性能。除此之外,通過使用高壓噴射灌漿施工方法可以形成防滲透墻,工程施工單位在具體施工當中,必須要嚴格依照墻透水層處理技術步驟來進行施工,不能存在施工的盲目性和隨意性,有效提高水利水電工程基礎施工質量和效果。
2.可液化土層處理技術在基礎結構當中,可液化土層結構主要是因為地基結構的土壤粘性程度相對較低,或者土壤結構基本上沒有較大的粘稠度,土壤相互之間的擠壓程度不足,因此會存在一定的空隙。當土層受到外部條件擠壓的作用條件下,空隙內部的水壓會進一步上升,當可液化土層和非粘性土層進行合并液化工作中,會造成土層的抗剪強度進一步下降甚至消失,進而會直接影響到整個基礎結構的穩定性。土層液化會造成地基結構產生進一步沉降,同時還會出現部分地基結構產生滑動,整體的穩定性和平衡性不足,工程地基結構的整體抗剪強度會有所下滑,地基結構內部水體壓力的不斷上漲,會對整個工程基礎結構的穩定性造成直接性影響。通過可液化土層處理技術的合理使用,將基礎層內部已經液化的土壤進行有效清理,然后使用強度更高的混凝土材料對其進行加固,以此來有效保證可液化地基結構的整體穩定性。在施工當中需要修建砂井或者砂柱對其進行固定,砂井或者砂柱的總長度需要通過相關設計工作人員的準確計算,保證施工長度符合基礎工程的施工標準。
3.軟土地基的處理方法在針對軟土地基的處理工作當中,通常情況下需要將土壤層當中大量的淤泥和軟土條件進行有效清除,因為軟土地基結構在整體的剛性程度以及穩定性上相對較弱,同時軟土地基結構在抗剪強度方面有所不足,當地基結構受到外部強大荷載的作用下,地基結構的穩定性會進一步下降,因此軟土地基的整體剛性程度會有所不足,并且軟土第一結構在抗堿強度方面相對較差,因此會造成整個工程地基結構的穩定性下降。當外部壓力不斷上升的情況下,軟土地基的抗剪強度會進一步下降,通過外部處理手段對軟土地基進行固化處理,可以有效提高地基結構的抗剪能力和承載力。在軟土地基的處理工作中,主要分為以下幾個操作環節:第一,需要對軟土地基內部的土壤進行更換,根據軟土地基結構的實際構成狀況,施工單位可以選擇使用一些滲透性能更強、穩定性更高的材料,有效替代原有的軟土地基材料,可以進一步提高基礎結構的支撐強度以及結構穩定性。第二,針對軟土地基需要進行充分壓實處理。通常情況下,軟土地基土壤當中所含有的含水量相對較大,通過強夯法的合理使用,可以有效清理軟土地基當中所含有的大量水分,進而可以全面提高軟土地基結構的整體固化和穩定性效果。通過旋噴射處理技術的使用,可以保證水泥和土壤材料相互之間銜接更加緊密,可以進一步提高軟土地基結構的穩定性,保證地基結構強度符合后續水利水電工程主體施工的標準。同時進一步防止基礎部分產生嚴重的滲水和漏水問題。第三,通過灌漿施工可以進一步提高軟土地基的穩定性。在灌漿施工過程中所使用的材料必須要具有更高的強度以及較低的壓縮性,當空氣當中的水體排放出來之后,需要使用填縫材料對其進行進一步填充處理,有效防止因為熱脹冷縮問題而造成地基產生形變。
4.淤泥質軟土的處理淤泥質軟土主要通過淤泥和淤泥質土所構成,淤泥是軟土,其抗壓縮性能相對較低,同時淤泥土壤當中會含有大量的水分,會造成淤泥質軟土結構的滲透性能變差,同時整體的基礎抗剪強度下滑。當外部受到強大壓力作用時,內部的淤泥質軟土結構很容易出現比較明顯的形變問題,同時土壤還會產生進一步的膨脹狀況,進而導致水利水電工程基礎施工穩定性不足。為了有效緩解這一問題,在淤泥質軟土地基的處理工作中,可以采取以下處理方法來進行解決。首先,工程施工人員需要有效掌握淤泥質軟土地基的關鍵處理技術,通過這種處理方法對淤泥質軟土地基進行充分壓實,有效提高軟土地基的抗剪強度,以此來控制基礎結構的形變量大小;其次,相關施工管理工作人員需要對整個工程施工流程進行全過程監督和管理,對施工過程中產生的各種問題進行及時調整,有效保證淤泥質軟土地基結構可以得到有效處理。
5.深層覆蓋層不良地基處理技術由于水利水電工程施工環境相對比較復雜,并且工程的整體施工跨度相對較大,很多工程施工會受到河流以及地下水環境等因素的影響,造成地基結構的整體穩定性不足,同時某些地基結構內部還會存在大量的碎石層結構。由于碎石層在空隙比率上相對較大,如果在長時間受到水體沖刷影響之后,地基結構的滲水性能會進一步提升,會造成基礎結構的土壤松散程度更高。相關施工人員在處理深層覆蓋不良地基條件時,可以有效選擇使用以下幾種方法:第一,通過水泥灌注樁技術施工,在地基比較稀松的土壤結構當中應用非常廣泛,在施工過程中選擇滲透性良好的施工材料,對碎石層進行灌注施工處理。第二,振動處理技術。通過使用合適的頻率振動,保證地基結構的穩定性進一步提升。振動處理技術在具體的應用過程中,由于操作方式比較簡單,因此應用非常廣泛,所取得的軟土地基處理效果也非常明顯。
三、結語
綜上所述,在水利水電基礎工程施工過程中,不良地基對工程基礎施工的安全性和穩定性產生了較大的影響。因此,對于水利水電工程施工單位來講,在具體施工當中必須要充分做好工程施工前的相關地質勘查工作,針對一些軟土地基條件必須要進行更深入的勘察和分析,有效了解軟土地基的具體成分構成以及承載力情況,采取針對性的地基處理工作方案,全面提高基礎工程的整體承載能力,對后續水利水電工程主體施工打下良好的基礎。
作者:張世欣 單位:山東浩博水利建設有限公司