鄭水和
【摘要】水利水電行業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)中重要的組成部分,不僅僅為國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和能源資源的穩(wěn)定奠定了強大的基礎(chǔ),保證了我國能源安全,也很大程度上方便了居民生活,促進(jìn)了社會基礎(chǔ)設(shè)施的完善,在改善居民生活方式,提高居民生活質(zhì)量方面起到了巨大的推動作用。隨著水利水電工程的施工規(guī)模日漸擴(kuò)大,水利水電的基礎(chǔ)工程施工的作用更加凸顯,基礎(chǔ)工程是整個水利水電工程的最基本的組成部分,對整個建筑的穩(wěn)定和工程的質(zhì)量有著十分重要的影響,因此,要想保證整個水利水電工程的質(zhì)量,必須做好基礎(chǔ)工程的施工,采用合理地施工方法,確?;A(chǔ)工程施工質(zhì)量,同時,要加強地基和基礎(chǔ)工程的穩(wěn)定性能和承載負(fù)荷能力,為整體工程質(zhì)量控制奠定基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】水利水電;基礎(chǔ)工程;施工技術(shù)
工程建設(shè)對于地基可以按照底層的性質(zhì)分為兩類,一是軟基,二是巖基。但是由于建筑物對于地基的要求都各有不同,那么相對處理地基的目的和方法也有著不同之處。對地基進(jìn)行開挖是施工中最為常見的處理方式,但是受到一系列的外在客觀條件因素的影響而受到諸多方面的限制,例如工期時間緊和開挖的現(xiàn)場條件以及施工機械設(shè)備等。地基的處理還需要根據(jù)工程對地基的處理要求,采用更加有效的方法進(jìn)行施工處理。
一、水利水電工程基礎(chǔ)施工的要求
(一)應(yīng)當(dāng)具有相應(yīng)的具體施工圖紙和地質(zhì)勘察報告等相關(guān)文件和資料,并且需要掌握施工區(qū)域具體的地質(zhì)情況。
(二)在對土方開挖之前,需要根據(jù)相應(yīng)的施工方案要求,將施工現(xiàn)場或者施工區(qū)域相關(guān)妨礙施工的已有物體進(jìn)行妥善的處理。
(三)如果是在山區(qū)進(jìn)行施工,在施工之前應(yīng)當(dāng)先了解施工現(xiàn)場的底層巖性和地形地貌以及地質(zhì)構(gòu)造等,對于隱性危險進(jìn)行相應(yīng)的處理。
(四)施工中所利用的施工機械在經(jīng)過現(xiàn)場道路或者橋梁等地點時,應(yīng)當(dāng)事先在經(jīng)過路段做好加寬以及加固等準(zhǔn)備性工作。
(五)測量放線的定位控制線、水準(zhǔn)基準(zhǔn)點及基槽的灰線尺寸,必須復(fù)核,符合設(shè)計要求,并辦理預(yù)驗手續(xù),且應(yīng)妥善保護(hù)及經(jīng)常復(fù)測。
(六)對于施工場地需要進(jìn)行清理,保持干凈平整,施工現(xiàn)場的表面坡度應(yīng)當(dāng)符合設(shè)計要求的排水坡度和臨時排水設(shè)施。
二、水利水電基礎(chǔ)施工的主要方法
(一)對于淺基礎(chǔ)的情形,如果不需要放坡,這個時候首先要沿著進(jìn)行測量的基準(zhǔn)灰線直邊切割出來一個槽邊的輪廓線,而后對作業(yè)面予以一一的展開。對于地下水位的降低和地面排水系統(tǒng)的建造,這二個工程都需要結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)資料、挖方尺寸等條件予以考慮,這樣就可以進(jìn)一步的預(yù)防地基土結(jié)構(gòu)被破壞。
(二)還需要保證地基與基礎(chǔ)的強度能夠足以承受建(構(gòu))筑物上的全部結(jié)構(gòu)荷載。為了滿足這一條件,基礎(chǔ)的耐久性、防潮性、耐侵蝕性和抗凍的能力都需要充分滿足要求和條件。除此之外,為了確保地基穩(wěn)定,必須讓地基和基礎(chǔ)有足夠的工作面。地基變形值的范圍也應(yīng)該在許可的參考值數(shù)之內(nèi),這樣才不會引起建筑物的開裂、傾斜或者標(biāo)高產(chǎn)生相應(yīng)的變化等等。
三、軟土地基處理的新技術(shù)
軟土地基是指壓縮層主要由淤泥、淤泥質(zhì)土或其他高壓縮性土結(jié)構(gòu)組成的地基,承載能力很低,一般≤50kN/㎡,不易滿足水工建筑物地基設(shè)計要求,故需進(jìn)行處理。
(一)軟土基礎(chǔ)的特性。
1.大孔隙比,高天然含水量。淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量w一般介于50%~70%之間,相比而言,我國軟土的天然孔隙比e則一般介于1~2之間,一般情況下,這就會遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于液限,最高的時候,甚至可能達(dá)到200%.
2.低透水性。由于高含水量,在滲透系數(shù)k≤1(mm/d)的時候,透水性能就非常的差。這樣,在承受強荷載作用后,孔隙水壓力就會變高,地基的壓密固結(jié)性能也會深受影響。
3.低抗剪強度。通常,軟土?xí)尸F(xiàn)出軟塑—流塑的狀態(tài),這樣在有外部荷載的時候,抗剪性能就變得極差。在土層本身含有排水出路的時候,隨著有效壓力的逐步增加,就會慢慢的形成固結(jié)。相對應(yīng)的,如果不存在優(yōu)質(zhì)的排水出路,在荷載增大的情況下,強度就會衰減。
(二)處理軟弱地基的方法。
1.排水固結(jié)法。作為解決淤泥軟粘土地基沉降的有效措施和保持淤泥軟粘土地基穩(wěn)定的有效方法,由加壓和排水兩部分系統(tǒng)組成。
2.換土法。當(dāng)淤土層厚度較薄時,把不能滿足設(shè)計要求的淤土層換填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基礎(chǔ)等辦法進(jìn)行地基處理。
3.強夯法。將80kN夯錘,起吊到高達(dá)6m~30m的地方,讓錘作自由下落運動,通過這樣的運動夯實土質(zhì)。如果地基是河流沖積層、濱海沉積層,或者由黃土、粉土、泥炭、雜填土等構(gòu)成,使用強夯法容易達(dá)到目的。
4.旋噴法。旋噴法主要用于地基防滲工作的開展,通過利用旋噴機具將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定濃度,而后對其予以提升,在這個時候噴嘴會以一定速度作旋轉(zhuǎn)動作,這樣就會產(chǎn)生高壓,高壓擠迫水泥固化漿液與土體混合,經(jīng)過凝固硬化結(jié)成樁子,以達(dá)到提高地基防滲的目的。
5.振動水沖法。振沖法的工具是振沖器,它類似于一根插入混凝土振搗器的機具,該中機具涵括了上、下兩個噴水口。由于振動和沖擊荷載的作用,地基中會先成孔,而后在孔內(nèi)予以填充砂、碎石,進(jìn)而分層振實或夯實,這樣地基將得以加固。
6.土工合成材料加筋加固法。其手段是平攤荷載于地基,在可能出現(xiàn)塑性剪切破壞時,平鋪于地基表面地土工合成材料將可以對面形的破壞起到組織作用;也可以在一定的程度上減小破壞的擴(kuò)張,從而提高地基的承載能力。
7.灌漿法。將水泥砂漿、水泥漿、粘土漿、粘土水泥漿及各種化學(xué)漿材(比如木質(zhì)素類、聚氨酯類、硅酸鹽類)予以液化,同時這些漿液也是具有固化的特性的,這個過程中會用到相關(guān)的氣壓、液壓或電化學(xué)原理,而后將其注入地基介質(zhì)中或建筑物與地基的縫隙部位,從而達(dá)到加固淤泥軟土地基的效果。
8.硅化加固法。借助電滲原理,利用網(wǎng)狀的帶孔眼的注漿管,采用電動硅化法,通過輪換諸如的操作手段,把硅酸鈉(Na2O·nSiO2)溶液與氯化鈣(CaCl2)溶液注入土中,因為上述過程中會產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而生成膠凝物質(zhì),或者活化土顆粒的表面,這樣土顆粒之間的連接性和土體力學(xué)的強度就會被提高,加固部位的半徑會被擴(kuò)大。不過這樣的操作方法也有其缺陷性,即高耗電量,高成本,故而被采用的可能性一般不是很大。
9.加筋法。加筋法是為了減少整體變形,并且同時達(dá)到增強整體穩(wěn)定的性能的目的。土工合成材料,因為其抗拉能力非常之強,會被埋置于土層中,這樣在土顆粒和拉筋之間就會產(chǎn)生摩擦力,土也會與加筋材料形成一個完整的整體,這樣的話,地基強度就會被提高。
10.樁基法。如果淤土較厚,含水率較高,孔隙也比較大,這樣要想對其予以大面積的深處理的話就比較困難,這個時候打樁法就是一個不錯的加固處理方法。
結(jié)語
水利水電工程關(guān)系到國計民生,關(guān)系到整個社會的穩(wěn)定。基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量將之際關(guān)系到整個水利水電行業(yè)的工程壽命和和使用價值,通過采取合理的基礎(chǔ)施工方法,采取有效的施工措施,嚴(yán)格施工標(biāo)準(zhǔn),加強在施工過程中的質(zhì)量控制,保證基礎(chǔ)工程的穩(wěn)定性和安全性,保證地基的堅固性,有助于推動整個水利水電行業(yè)的發(fā)展,有助于實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的統(tǒng)一。
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