水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究

刘书江

摘要:不良地基基础在水利水电工程建设中是经常遇到的难题,也是人们采取各种方法希望解决的问题。不良地基基础处理的方法很多,由于不同建筑物对地基基础强度的要求不同,各种不良地质因素对建筑物的影响程度也有区别,因此处理不良地基的的方法也自然不尽相同。笔者认为 ,对不良地基基础的处理方法进行探索,并在水利水电工程建设中推广使用,具有极大的现实意义。

Abstract: Poor foundation construction of water conservancy and hydropower projects are frequently encountered problems. It is also the problem that people want to adopt various methods to solve. There are many ways to deal with the bad foundation due to different requirements of different intensity. Since a variety of adverse effects of geological factors on the degree of the buildings are different, so deal with bad foundation are naturally different. In my opinion, exploring the treatment of the bad ground and construction of water conservancy and hydropower project to promote the use is of great practical significance.

关键词:水利水电工程;不良地基;软弱带;深覆盖层

Key words: water resources and hydropower engineering; bad foundation; weak band; deep overburden

中图分类号:TV52 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)04-0222-01

0引言

所谓不良地基是指,由于地基的天然工程地质缺陷而不能满足上部建筑物稳定要求的地基。对于水利水电工程建筑物来说,不良地基对建筑物的影响主要表现在以下几个方面:①地质条件差,抗滑稳定安全系数小于设计规定值。②基础的沉陷量过大或不均匀。③基础渗漏量或水力坡降超过容许值。[1]

1不良地质基础一般处理方法

1.1 基础软弱带的处理

地质基础软弱带按其倾角大小可分为高中倾角软弱带(倾角一般大于30°)和缓倾角软弱带(倾角一般小于30°),[2]两者对建筑物的影响不同,处理的方法也不相同。

1.1.1 高倾角软弱带处理

①挖出软弱带回填混凝土,作成混凝土塞,开挖深度一般为软弱带宽度的1～1.5倍,两侧开挖边坡为1:1～1:0.5。当软弱带较为疏松,且宽度较大时,可采用混凝土梁或混凝土拱,以使上部荷载传至两侧完整岩体。对土坝坝基软弱带,为防止渗流淘刷坝身填土,可清除部分软弱带后回填混凝土或粘土,形成阻水盖板。②当高倾角软弱带位于坝肩,特别是拱坝坝肩时,可设置混凝土传力墙、传力框架或进行预应力锚固;对重力坝破碎岩体坝肩,当破碎岩体自身稳定没有问题时,可在破碎岩体中设置混凝土防渗墙。

1.1.2缓倾角软弱带处理

①将软弱带开挖清除回填混凝土,若上盘岩体尚坚硬完整,且全部开挖工作量过大时,可利用平硐或竖井开挖清除软弱带回填混凝土或钢筋混凝土,并做好回填固结灌浆工作。②可用高压喷射装备清除软弱物质回填或灌注水泥浆及砂浆。③也可以沿软弱带设钢筋混凝土抗剪键,或穿过软弱带设抗剪桩。[3]

1.2 强透水层砂、卵、砾石层防渗处理

处理方法一般分以下几种:①将透水层砂、卵、砾石开挖清除回填粘土或混凝土,构筑截水墙。②利用冲抓钻或冲击钻机作大口径造孔,回填混凝土或粘土形成防渗墙。③利用高压喷射灌浆方法修筑水泥防渗墙。

1.3 淤泥质软土的处理

淤泥质软土包括淤泥质土、泥碳、腐泥、以及其他天然含水量高、抗剪强度低、承载力弱、压缩性大的土质,多呈软塑及流塑状态。由于其质软,易产生高压缩变形、侧向膨胀、滑移或挤出,影响上部建筑物的稳定。土坝坝基的淤泥质软土排水困难,长期难于稳定。常采取的处理办法是:①开挖清除。②置换砂层,或砂垫层排水。③砂井排水。④抛石挤淤。⑤控制加荷速率,使其缓慢排水固结。⑥扩大建筑物基础或采用桩基。⑦预留沉陷量。⑧用板桩墙封闭和在底部侧向填砂、砾石阻滑。

1.4 深覆盖层处理

一般常用的处理方法是:①用强夯法或振动碾夯实或压实土体表层。②对地基进行固结灌浆和帷幕灌浆。③设置混凝土截水墙或用高压喷射灌浆构筑防渗墙。

1.5 喀斯特地基处理

水利水电工程中喀斯特地基大体上可分为两种类型:一种是在建筑物区喀斯特洞穴内,溶隙强烈发育,形成交叉溶蚀网络,在断层破碎带交汇处,破碎岩体较宽厚,加之溶蚀作用,常形成“泥包石”,或“泥夹石”状,洞隙间岩体常风化松动,溶洞或溶隙中有时充填有较松散透水的泥沙。此类地基强度不均匀,透水性强,且易出现管涌,影响建筑物稳定。二是个别或少数较大的洞穴,溶蚀管道分布于坝基,形成主要漏水管道,此种洞穴管道有时充填或半充填,使局部地基承载力降低,破坏了地基岩体的均一性,在荷载作用下,易产生不均匀沉陷。两种类型的喀斯特地基,处理的方法亦有所区别。前者以清除置换、截断渗水、降低扬压力,提高溶蚀破碎带的力学强度和完整性为主,或在结构上扩大基础,转移压力。后者以防渗堵漏为主,并清除或处理充填物,以提高其力学强度。[4]

2结语

不良地基基础在工程建设中是经常遇到的难题,也是人们采取各种办法希望解决的问题。不良地基基础处理的方法很多,由于不同建筑物对地基基础强度的要求不同,而且各种不良地质因素对建筑物的影响程度也有区别,因此处理的方法自然也不尽相同。一般说来,在选用不良地基基础处理方法时,必须认真分析研究资料,确定不良地质现象的部位、规模、特性等,最终采取合理的处理方法。

参考文献:

[1]王竹萍.不良地基对水利水电工程的影响[J].人民黄河,2008,26(1):12-13.

[2]曹永和.浅析水利水电工程中不良地基的分类 [J].云南环境科学,2007,18(1):18-19.

[3]彭少麟.水利水电工程地质不良地基处理报告[M].北京:科学出版社,2008:100-120.

[4]赵晓英.水利水电工程中不良地基勘察工作[J].科技导报,2008(8):50-51.