水利水电基础工程中不良地基的处理

 水利水电基础工程中不良地基的处理

吴超群

通城县城发置业有限公司、湖北省咸宁市、437400

摘要：地基处理不良是现代水利水电工程的施工难点。一些工程场地分布着低强度、高压收缩的弱土层。如果盲目进行现场施工作业，选择不合适的软基处理技术，会影响基础结构的稳定性和安全性,从而引发地基不均匀沉降、水工建筑物结构开裂等问题。因此,应通过科学的方式进行不良地基的勘探分析,采取合适的工艺方式,这样才可以有效地提升水利水电工程的整体质量。

关键词： 水利水电基础工程；不良地基；处理

引言

针对水利水电工程中不良地基沉降问题，各方责任单位必须给予足够的重视，在技术、施工、管理等方面进行完善，避免水利水电工程中不良地基问题的出现，以保证水利水电工程安全，为提高水利水电工程的质量、使用寿命提供科学参考。

1不良地基特征及危害

对于较差的地基，整体含水量比较大，软土之间有很多空隙，而软土通常由沙尘和粘土组成，由于这种材料中存在一些电负性物质，在软土中会不断吸收周围环境中残留的水分子并分散，从而使软土中的孔隙比和水浓度不断增加，而软土之间的互相支撑力也持续减少，从而导致了软土中所可以承受的最大压强不断降低。同时，流体性突出一样也是水利水电工程施工中软基础的主要特点，它在遭受自身负荷和外力的影响时，各个部位的黏滞性将变得越来越弱，而变形率不断提高，从而导致了不良地基发生非常严重的变形现象 。假如施工单位在对水利水电工程进行具体施工阶段，未能合理、认真地对不良地基进行加固处理，那么就将十分容易大幅度减少水利水电工程的正常使用时间，而一旦下沉现象非常严重时，就极有可能会导致水利水电工程发生严重倒塌情况，如此不但会为水利水电的正常应用带来消极影响，而且还会使施工单位面临巨大的经济损失。另外，由于不良地基压缩系数相对较大，抗剪强度普遍极低，软土层抵抗剪切变形极限水平很弱，如果重力极大则会在一定程度上造成不良地基出现压缩情况，而当软土层在遭受压缩之后，其承载能力则会慢慢减小，造成水利水电工程的总体承载能力大大降低，进一步加大水利水电坍塌事故出现的可能性， 为人民带来消极影响[1]。

2 水利水电基础工程中不良地基的处理要点

2.1换填法

换填法是将工程现场分布的软土层开挖，原位回填夯实坚硬材料，通过更换基础垫层，提高地基承载力特性。该技术简单，操作方便，基础处理效果显著，但需要使用大量替代材料，且施工成本与更换垫的深度成正比。如果更换垫的深度较大,将会产生过高的施工成本。目前,换填法多用于浅层分布软弱土层的水利水电工程,把开挖换填深度控制在3.0m内。在应用换填法时,重点掌握材料检查、软基开挖、垫层回填、质量检验四道步骤的操作要点。第一,材料检查。根据软基处理要求来选用粉质粘土、灰土、粉煤灰、水泥土等作为换填材料。检查换填材料的质量状态,筛除杂质,比如,把粉质黏土的有机质含量控制在5%以内,筛除灰土中粒径超过5mm的颗粒,把水泥土中的水泥掺入量控制在8%-15%以内 。第二,软基开挖。在垫层底面设置标高,施工人员采取机械开挖或是人工开挖方式,按顺序开挖作业面中的软弱土层,检查垫层底面平整度与标高偏差是否超标,对超挖部位开展补挖作业,对欠挖部位进行回填夯实处理。第三,垫层回填。分层开展回填作业,把回填层厚度控制在15-30cm内,各层回填完毕后使用平板振捣器等机具进行压实,检查回填层厚度、压实度与平整度是否达标,重复操作,直至完成垫层回填作业。同时,在回填首层垫层时,禁止使用振动能力过大的机具设备。第四,质量检验。运用环刀法、静载荷试验、静力触探试验等方法,检查地基质量是否达标。以环刀法为例,在换填垫层中压入环刀,环刀底部压入到垫层2/3深度处,采集垫层样品后测定干密度[2]。

2.2 强夯技术

在水利水电工程不良地基的施工阶段，可以依据实际情况选择强夯技术进行处理，强夯技术在处理过程中所应用到的施工设备操作较为简单，可以在较短的施工时间内达到很好的施工效果，并且不需要消耗过量的施工资金。不过，强夯技术的使用存在一些弊端问题，如果在居民区密集的施工场所，将会产生大量的噪音，这会干扰人们的正常生活。因此，在这些区域，强夯技术不可采用。对于合适的施工区域，施工单位在使用强夯技术的过程中需要注意以下两点要求：其一，施工技术人员必须依据强悍技术的应用流程，按照程序要求进行质量的检测与审核，确保达到夯实指标才能进行。其二，在强夯技术应用过程中需要将施工距离维持在安全的范围标准内，通过相应的保护手段，避免施工工作对周围建筑物造成损伤，保证强夯施工工作的稳定进行 。(1)强夯挤密法，针对于碎石土地基以及粘性土地基的加固操作，可以利用强夯挤密法进行施工，该方法可以对小于10的塑性不良地基发挥很好的改善作用。(2)强夯置换法，针对于超过6米的软黏土地基，就可以采用强夯置换的方式来创建复合式的地基。

2.3深层石灰搅拌

水利水电工程采用深拌石灰处理不良地基时，施工人员应先将所需厚度的砂石均匀堆放在地基表面，再进行有效的破碎处理。同时，在施工人员添加相应比例的灰分材料后，施工单位可对水利水电工程施工过程中所需要的软处理进行调整料。但经过更深入的调查可以证实，石灰材料比混凝土或砂石更有利于加固特殊水利水电施工现场的不良地基。这主要是由于石灰材料有其特殊的特殊性能，因此适宜使用大型机械设备来进行相应的破碎作业.此外，石灰材料在软土处理中的应用也可以使软土得到全面改善。该作业的主要目的是有效地改善和优化不良地基的整体性能，包括其承载力等性能。当与石灰进行混合时，可以完全加固水利水电工程施工区域的不良地基。施工过程中的要点应在以下几个方面进行：在铺设砂石时 ，施工人员应限制特定砂层的厚度，以便不良地基的后期处理能够得到有序进行。此外，如有需要，公水利水电梁施工单位应预先准备大型分体发送器和压缩机，以此来有效加固不良地基[3]。

 2.4排水固结处理技术

对于水利水电工程建设工程，采用排水固结法处理不良地基可以获得较为理想的效果。这种方法主要是针对地表水和地下水的处理，在进行处理工作前应组织做好施工现场的调查工作，全面分析施工现场的地表水文条件，并将勘测结果记录下来，然后汇报给工程设计部门，以此为基础制定出科学合理的排水方案。 通常情况下，在地表水的处理工作中经常会用到固化剂，这是因为使用固化剂处理地表水可以收获十分理想的效果，并且需要的时间较短。 固化剂主要是由不同的无机材料和有机材料组成，此种材料可以与水泥搭配使用，能够进一步提升固化剂的效果。固化剂可以跟不良地基土壤中的水分发生反应，形成固定结构的结晶水，对软土土质结构有很明显的改善，并且不会对环境造成污染。 当地基浅表的软土被清除之后，就可以利用合适的土壤开展回填作业，接着使用强夯机将整个地基表层夯实，从而使地基的强度得到增强，满足水利水电施工要求标准。

 结束语

综上所述，软基处理是水利水电工程建设活动的关键。应分析施工现场的具体水文地质条件和特点，选择科学的地基处理方法，为工程建设质量和水利设施安全提供有力保障。为此,相关人员必须提高对软基处理技术的重视,明确各项软基处理技术的操作要点,根据工程情况选择恰当软基处理形式,严格把控不良地基处理作业过程, 保证水利水电工程不良地基得到高效处理。

 参考文献：

 [1]侯晓斌.水利水电基础工程施工中不良地基的处理技术[J].工程与建设,2020,34(06):1140-1141+1149.

[2]杨兵.水利水电基础工程施工中不良地基的处理技术[J].绿色环保建材,2020(10):165-166.

[3]朱丽想.水利水电基础工程施工中不良地基的处理技术[J].建材与装饰,2020(15):290-291.