1水利水電基礎(chǔ)工程與地基處理技術(shù)存在問題
水利水電工程的基礎(chǔ)工程和地基處理技術(shù)主要受外部地質(zhì)條件影響,復(fù)雜惡劣的地質(zhì)環(huán)境會(huì)形成不良地基,最終導(dǎo)致地基無法承重,引發(fā)嚴(yán)重后果。常見的不良地基問題主要有如下三種:(1)抗滑結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度不足。這種問題通常由惡劣的地質(zhì)條件引起,當(dāng)抗滑結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度不足時(shí),其承壓能力就會(huì)下降,相應(yīng)的抗滑能力與地質(zhì)穩(wěn)定性之類的設(shè)計(jì)指標(biāo)就難以滿足,最終導(dǎo)致地基上的建筑物抗滑性和穩(wěn)定性過低,不能滿足施工要求。(2)土質(zhì)強(qiáng)度不足。有些地基的土層土質(zhì)相當(dāng)松軟,有些則是軟硬分布不均,還有些強(qiáng)度薄弱的部分會(huì)在土層中突然出現(xiàn),以上三種情況都會(huì)引起地基土層的強(qiáng)度不足,這種地基受到上部建筑物的重壓會(huì)引發(fā)極其嚴(yán)重的不均勻沉降現(xiàn)象,導(dǎo)致建筑物的變形。(3)滲水透水現(xiàn)象。在地基結(jié)構(gòu)松散的地形往往會(huì)有大量的滲水透水現(xiàn)象產(chǎn)生,這現(xiàn)象會(huì)使得工程最終的滲漏量大大超標(biāo)。一般來說,礫石層與構(gòu)造碎帶等容易透水的地質(zhì)環(huán)境比較容易出現(xiàn)這類問題。
2水利水電基礎(chǔ)工程與地基處理中的方法與措施
2.1地基加固技術(shù)(1)挖除置換。在面對(duì)薄弱的軟土層時(shí),挖除這些軟土,以無侵蝕材料(粗砂、石屑、水泥等)換填。(2)排水固結(jié)。通過人為施工的手段,在地基的內(nèi)部做出垂直的排水道,這樣一來外荷載的作用會(huì)完成排水與加壓,令軟基內(nèi)的水排出,固化剩余固體部分。(3)振動(dòng)水沖。這項(xiàng)措施需要使用專門的振動(dòng)機(jī)械,利用這種機(jī)械在土層上打出振沖造孔,然后在這些振沖造孔中填入碎石,以這種方法對(duì)地基進(jìn)行加固。2.2地基防滲技術(shù)水利水電工程與水密切相關(guān),水利工程建筑難免有滲透變形的危險(xiǎn),為了應(yīng)對(duì)這種狀況,通常采取高壓噴射注漿或者建造防滲墻的方法來進(jìn)行防滲處理。高壓噴射注漿的過程是先用鉆機(jī)鉆入土層,然后通過特制噴嘴和噴射管道高壓高速噴射水泥漿液,將射程內(nèi)的土層擊碎。防滲墻則是在透水地基外部的水下淤泥上打出圓孔,插入鋼筋,然后澆筑混凝土建造的地下墻體。
3方法與措施實(shí)施后的作用與效果
3.1地基加固技術(shù)的作用與效果(1)挖除置換。通過將軟土部分置換為硬質(zhì)結(jié)構(gòu),使地基層的強(qiáng)度硬度獲得了顯著提升,不僅滿足了施工標(biāo)準(zhǔn),保障了工程質(zhì)量,而且對(duì)防滲工作有良性影響。(2)排水固結(jié)。將軟基內(nèi)多余的水分排出,令剩余的固體部分硬化加固,這種技術(shù)手段能提高軟基強(qiáng)度,有效控制軟基導(dǎo)致的地基失衡與不均勻沉降現(xiàn)象。(3)振動(dòng)水沖。這種技術(shù)的實(shí)施前提是地基具有足夠的初始抗剪強(qiáng)度。因?yàn)椴捎盟槭瘜?duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)的緣故,所以能達(dá)到很高的力學(xué)性能。3.2地基防滲技術(shù)高壓噴射注漿可以令噴射出的水泥漿和沖破的土體相互混合,二者硬化后形成的固結(jié)體具有極高的強(qiáng)度和防滲性,而防滲墻的建造則等于為透水地基提供了額外的一層防滲保護(hù)。二者都能起到保護(hù)原地基的作用與效果。
4水利水電建設(shè)項(xiàng)目中基礎(chǔ)工程與地基處理技術(shù)的重要性
水利水電工程建設(shè)中,基礎(chǔ)工程和地基處理的作用主要由三方面決定,分別是其自身的功能、所占的投資比重和在項(xiàng)目中的重要性。在自身功能方面,基礎(chǔ)工程和地基處理承擔(dān)著滿足多項(xiàng)工程技術(shù)需求的重任,這其中包括了對(duì)建筑物地基物理性能與力學(xué)性能的改善,對(duì)整體性能的補(bǔ)強(qiáng),對(duì)防滲能力的提高等,這些功能都是工程整體建筑安全運(yùn)行的保障。在資金投入比率方面,無論是基礎(chǔ)工程還是地基處理都需要極為龐大的資金注入,這主要包括以下幾點(diǎn)原因:其一,這兩種工程都需要在地下進(jìn)行施工,因此需要專門的技術(shù)和專業(yè)的設(shè)備;其二,地基施工難度很高,施工環(huán)境危險(xiǎn),包括了露天、洞內(nèi)、邊坡、水下等各種危險(xiǎn)系數(shù)極高的環(huán)境,因此必須使用安全設(shè)施以確保施工人員安全;其三,需要防備各種大型自然災(zāi)害引起的損失;其四,施工地域的地質(zhì)條件往往很復(fù)雜,施工難度大,且難以確定施工方案。從以上四點(diǎn)可以看出,基礎(chǔ)工程和地基處理不僅所需投資比率高,而且具有很高的風(fēng)險(xiǎn)性�；A(chǔ)工程和地基處理的安全運(yùn)行影響著水工建筑物的實(shí)際運(yùn)行效率,甚至關(guān)乎其整體的安危,一旦基礎(chǔ)工程出現(xiàn)缺陷導(dǎo)致無法發(fā)揮作用,水工建筑物甚至有可能整個(gè)損毀。因此,基礎(chǔ)工程和地基處理在項(xiàng)目中是基礎(chǔ)重點(diǎn),具有無可比擬的重要性。
5水利水電基礎(chǔ)工程與地基處理技術(shù)的展望
我國在水利水電的基礎(chǔ)工程和地基處理技術(shù)上已經(jīng)取得了一定的成就,獲得了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展,但仍未可比擬國際先進(jìn)水平,因此還是有相當(dāng)大的成長(zhǎng)和發(fā)展空間的。而成長(zhǎng)的關(guān)鍵就在于技術(shù),只有技術(shù)進(jìn)步了,總體水平才能獲得有效提升。(1)探索和開拓技術(shù)新應(yīng)用空間及使用范圍。不能把基礎(chǔ)工程與地基處理技術(shù)當(dāng)成單純的水電工程建設(shè),因?yàn)檫@項(xiàng)工程中同時(shí)牽扯到環(huán)境工程、礦業(yè)工程、石油工程等多個(gè)領(lǐng)域,具有很大的技術(shù)拓展空間。其中在環(huán)境上主要的問題有:第一,工程中工程垃圾的處理問題;第二,工程造成的空洞對(duì)石油和礦業(yè)開采安全的危害問題。這兩項(xiàng)問題都可以學(xué)習(xí)國外已有的先進(jìn)解決方案。第一個(gè)問題可以利用防滲墻與高噴灌漿來解決,第二個(gè)問題則可以使用充填灌漿的技術(shù)方法對(duì)地下的各處空缺進(jìn)行填充,以防止在石油和礦產(chǎn)的開采過程中出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象。(2)開發(fā)工程與技術(shù)的新材料、新工藝與新設(shè)備。積極學(xué)習(xí)國外已有的先進(jìn)相關(guān)技術(shù)是快速獲得進(jìn)步的有效手段,比如:學(xué)習(xí)國外的TRD防滲墻技術(shù),令軟土地基施工中可以在原位將水泥連續(xù)攪拌成墻;學(xué)習(xí)國外的新型防滲墻接頭技術(shù),在新式插接式接頭的材料上使用遇水即可膨脹的某種橡膠;學(xué)習(xí)新型的灌漿控制方法,利用計(jì)算機(jī)對(duì)灌漿進(jìn)行設(shè)計(jì)與控制;學(xué)習(xí)新型的混凝土灌注樁制造技術(shù),使用振沖器造孔來進(jìn)行制成等等。這些新技術(shù)、新材料的學(xué)習(xí)和研發(fā)都是建立在舊有技術(shù)的基礎(chǔ)上的,對(duì)整體工程水平的提高有很大幫助。(3)適應(yīng)水利水電基礎(chǔ)工程與地基處理技術(shù)的發(fā)展新要求。水利水電工程目前越來越向大型化發(fā)展,施工條件相應(yīng)地越來越復(fù)雜,因此施工要求也越來越高。在這種情況下,基礎(chǔ)工程和地基處理技術(shù)都要向新的施工要求看齊。例如:壩基在整體性能、防滲性能、承載能力上都要具備更高的水準(zhǔn),這樣才能適應(yīng)超高大壩的工程需求;使用地下連續(xù)墻工藝來支撐錨錠結(jié)構(gòu)并構(gòu)筑圍護(hù)體系用于防滲,這樣才能實(shí)現(xiàn)特大型的跨橋梁施工;鋼管樁與大型的鉆孔灌注樁可以完成特大型跨海大橋的橋墩基礎(chǔ)建設(shè);要建造出抗側(cè)向變形能力和承重能力更強(qiáng)的基礎(chǔ),才能滿足超高速鐵路在橋墩上的質(zhì)量要求。這些新工程不僅規(guī)模巨大,而且工程質(zhì)量要求都比以往的更高,只有開發(fā)相應(yīng)的新技術(shù)、新工藝才能適應(yīng)它們的建設(shè)。另外,施工環(huán)境的日益嚴(yán)峻也成為不得不注意的問題,這一問題主要由過快的城市化和工業(yè)化進(jìn)程引起。城市化的高速進(jìn)程大大縮小了可選擇的施工空間,迫使許多工程不得不在地質(zhì)條件相對(duì)惡劣的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。而工業(yè)化則引發(fā)了一系列環(huán)境問題,比如地下水抽取過多使得地面沉降,工業(yè)垃圾的堆積占用大量空間并污染土地等,這些都會(huì)對(duì)施工造成很大的不利影響。為了克服這些難題,更先進(jìn)的技術(shù)是非常有必要的。
6結(jié)語
水利水電工程是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,其工程建設(shè)規(guī)模大、耗資高、工期長(zhǎng),因此,作為工程順利進(jìn)行的前提基礎(chǔ)工程和地基處理技術(shù)一定要進(jìn)一步完善化�；A(chǔ)工程和地基處理技術(shù)的進(jìn)步關(guān)系著水利水電工程建設(shè)的整體水平,更進(jìn)一步關(guān)乎我國清潔能源的開發(fā)與利用,是會(huì)綿延后世的重要工程技術(shù)。
