水利工程地基处理技术浅析

水利工程地基处理技术浅析

摘要：随着市场经济的发展,国家对水利建设越来越重视,但在水利工程建设过程中,常常会遇到不良的地基,而处理不良地基的方法也是多种多样的,针对不同的水利工程,应选用不同的处理方式。文本主要阐述灌浆处理、振冲、防渗墙、高喷灌浆、预应力锚固等技术,从而为水利工程地基处理提高一定的技术支撑。

关键词：水利工程地基处理技术

近年来,随着水利工程项目建设数量及规模的不断增大,水利工程面临不良地基的几率也越来越高,固有的地基处理技术在不断变换进步,新技术、新工艺、新设备也在不断涌现,下面将介绍几种水利工程建设中常见的地基处理技术。

1、灌浆处理技术基本要领

灌浆处理技术在我国水利工程中应用十分广泛,不仅可以进行水利工程地基处理,也可修补水工混凝土结构存在的裂缝,我国的水利工程中灌浆孔的最大处理深度已突破为200m。

1.1 施工的材料

所使用的水泥灌浆材料有稳定浆液、细水泥浆液、湿磨水泥浆液及干磨改性细水泥等材料,或使用膏状浆液。在小浪底坝基处理时,采用了稳定浆液施工材料,有效地将浆液2小时的析水率控制在5%以内;在三峡二期工程及大黑汀水库分别使用了湿磨水泥砂浆、干磨改性细水泥材料,施工效果较普通水泥灌浆有较大改善;贵州红枫水电站利用膏状浆液,达到了提高地基稳定性的目标。

1.2 坝基帷幕的灌浆

坝基帷幕灌浆是指布置在靠近上游迎水面的坝基内,形成一道连续的防渗幕墙。其目的是减少坝基的渗流量,降低坝底渗透压力,保证基础的渗透稳定。帷幕灌浆的深度主要由作用水头及地质条件等确定,较之固结灌浆要深得多,有些工程的帷幕深度超过百米。施工中,通常采用单孔灌浆,所使用的灌浆压力比较大。如在二滩及小浪底的水利工程中,就采用了自下而上纯压式灌浆法及GIN灌浆法。

1.3 固结的灌浆

目的是提高基岩的整体性与强度,并降低基础的透水性。当基岩地质条件较好时,一般可在坝基上、下游应力较大的部位布置固结灌浆孔;在地质条件较差而坝体较高的情况下,则需要对坝基进行全面的固结灌浆,甚至在坝基以外上、下游一定范围内也要进行固结灌浆。

2、振冲技术基本要领

当对水利工程的不良地基进行加固或防土体发生震动液化施工时,可采用振冲技术,其振冲作用长度可达30m以上。由于常规的适合砂土的连续填料法及黏土的间断填料法都存在着处理深度较小的缺p3、防渗墙技术基本要领

当地基位于河流冲击堆积层的厚度过大,当采用挖除堆积层的施工方法难度过大时,为减小土体孔隙率大及渗透性强所造成渗透及变形的影响,并提高土体的抗滑稳定性,可采用设置防渗墙的施工方案。此技术在我国已建造出长度达100m、厚度达1.5m、截水面积达23.15万m2的防渗墙。

3.1 施工的材料

防渗墙墙体材料常用塑性混凝土、自凝灰浆、固化灰浆及高等级混凝土等材料。塑性混凝土是指水泥用量较少、黏土及膨润土等掺合料较多的混凝土,与普通混凝土相比,其具有弹性模量值低及变形能力强的特点,是柔性防渗墙体材料。塑性混凝土墙在临时围堰或中低水头大坝等工程中应用广泛,如固化灰浆是指,与自凝灰浆类似,只是添加材料换成了胶凝材料,在铜戒子及王甫州等低水头闸坝中应用较多;高等级混凝土较其他墙体材料具有强度高的优势,可承受较大的大坝及高水头压力,在小浪底主坝和冶勒防渗墙中都有应用。

3.2 墙段的连接

目前,接头管施工法应用较普遍,与其他接头方法相比,其施工速度较快,不存在浪费混凝土的现象。在四川狮子坪水电站的防渗墙施工中,采用了接头管施工法,成功地将墙深100m、厚1.2m的防渗墙建成。

4、高喷灌浆技术基本要领

高喷灌浆技术不仅可以加固地基,还可以作围堰的防渗工程及坝基覆盖层的施工。通过压缩空气或利用高压水及高压浆切割土体,进行防渗墙的施工。三峡工程永久船闸南五竖井f1096断层的处理,在运用水泥化学复合灌浆方面取得较好的经验。该断层宽度5 m左右,内含软弱泥化的角砾岩、碎裂花岗岩及疏松软塑夹坚硬碎屑等,断层的规模大、性状差,对结构受力极为不利。施工中分别采用高压旋喷灌浆技术处理松软物质;用水泥灌浆充填挤压大裂隙,增加被灌岩体的强

度;最后将化学浆液灌注到细微裂隙中,使多裂隙的断层胶结成一个整体,极大提高了其物理力学性质。

5、预应力锚固技术基本要领

预应力锚固技术被广泛应用于水利工程的边坡加固工程,进而加强不良土体的稳定性。预应力锚固技术多采用抗拉强度在1 860 MPa 以上的钢绞线,并具有耐腐蚀性及低松弛等特性,锚索孔多采取干式成孔的施工方法。该技术在三峡、小浪底、二滩及石泉水电站等工程中,都有所应用。

6、结语

随着我国经济实力不断增强,超高级大坝、特大级跨海构筑物及复杂水利设施都会对地基处理要求越来越高,并且水利工程工作者会面临数量越来越多、复杂程度越来越高的地基条件,这就要求我们认真总结成功的施工经验,科学分析地面结构及地基实际状态,作出最为合理的地基处理方案,推动水利工程建设事业的不断向前发展。

参考文献

[1] 郑俊杰.地基处理技术[M].华中科技大学出版社,2004.

[2] 刘川顺.水利工程地基处理[M].武汉大学出版社,2004.