水工建筑物地基与基础处理探讨

'　　水工建筑物地基与基础处理探讨杨代齐"新疆伊犁河流域开发建设管理局#新疆乌鲁木齐%"$"""$!随着经济的发展"对水电工程建设方面的投资越来越大"水工建筑的规模也随之扩大%在水电工程建设中首先考虑的就是安全问题"而地基与基础处理是保障水工建筑物安全最基本的条件%水工建筑物的基础处理就是采用一定的技术手段减少地基的天然缺陷"改善!提高地基性能"以便提高地基的强度!整体性!稳定性以及抗渗性等%本文主要从不同角度探讨水工建筑物地基与基础处理的相关问题%关键词!水工建筑物(地基(基础处理!34!!"!5555!E5555!#)/!0!1)("!"#$#"%0""%!0""55简介!杨代齐"#(%"年%$#男#工程师55水工建筑物的工程建设是一项复杂"繁琐的工作#它所涉及的面很广#项目流动性很大对工程类型"质量"方案"设计"自然条件等方面的要求都比较高在工程施工过程中很容易出现质量问题#影响整个工程的进度以及工程安全性所以在水利水电工程建设中要重视基础处理技术#确保地基与基础的承载力#提高工程建设的安全性$%水工建筑物基础处理的要求和特征$"$%水工建筑物基础处理的要求 水工建筑物是一项规模巨大的利民建设#在施工过程中有很多的注意事项#必须严格按照相关规定合理施工#以保障工程建设的顺利完成在施工过程中首先要分析工程地质勘探报告"了解相关的技术文件及施工地区内的地质状况等#设计出工程地基与基础的施工图纸-在开挖前#需要按照施工方案的各项内容规定严格执行#妥善处理施工范围内的各种管线"树木等物件-如果施工地点比较偏僻"复杂#要首先了解施工区地层岩性"地质构造"地形地貌以及水文特征#做好施工前预防滑坡以及其他事项的措施-上述工作完成以后#将施工需要的机械设备开往施工地区#事先做好公路加宽"加固的工作-在现场施工时必须做好测量线的定位控制线"水准基准点等的尺寸#而且要办理预检手续另外#要保证场地的平整性#合理设计排水系统#最后开挖地下水位基槽"管沟等#要根据具体的地质勘探文件#采取科学的措施#开展作业面的工作$"%水工建筑物基础处理的特征"#$安全性对于水工建筑物来说#需要承受一定的荷载#运行条件比较复杂地基基础的处理技术就非常关键#它能够提高水工建筑物的承载力与稳定性#避免建筑物因地基不稳或者低级险情而引发安全事件 "!$技术复杂性一般情况下#水工建筑物的地质条件比较复杂#施工中对各部分的要求也不尽相同#所以地基与基础处理工作在很多情况下是非常复杂的为了在复杂"繁琐的工作下避免大的失误#最大限度的减少损失#要认真做好地质勘查工作#在施工前进行必要的补充勘探以及现场施工试验""$施工质量的重要性水工建筑的地基基础工程是一项隐蔽工程#工程竣工以后很难直观地进行质量检查与评定#它的质量问题一般只有在运行使用过程中才能显露出来如果在使用过程中出现质量问题及事故#返工修补不仅耗费财力"人力#而且技术难度大#很难,%!,设计施工水利规划与设计!"#$年第%期达到预期要求所以说水工建筑的地基基础工程施工应特别重视施工质量的检查与控制"1$工期紧追性一般情况下#水工建筑物的施工工期比较短#这是因为水工建筑物的地基基础工程往往安排在枯水期进行#工期比较紧迫"干扰性比较大#需要经过周密的组织与安排#选择一个功效较高的施工方案进行施工%地基基础处理技术分析水工建筑地基基础施工的技术方式有很多#不同的地质条件"自然环境"人文景象及地层地貌所 使用的技术均有所不同在进行水工建设时需要根据当地的实际情况#结合施工工程技术以及相关规定#选择科学"合理的基础处理技术#顺利完成施工比如我国西北"华北"关中等地区常常出现的黄土地基问题#湿陷性黄土地基对工程建设的危害性较大下面就以西安麦德龙商场工程为例进行具体分析"$%工程概括西安麦德龙商场工程位于西安市南郊#其建筑面积为#!$$"2!#结构形式为单层轻型刚架结构#建筑物高("2#基础形式为条形基础#基础埋深!%2拟建场地地形不平#呈北高南低之势#南北最大高差达$)12#属自重湿陷性场地设计地基处理方案为在基础下做""2厚的整片垫层#以消除地基的部分湿陷量此工程基础"2厚垫层于!""!年/月!"日开始施工#基础及室内回填在%月"#日完成在基础分部工程完成后进行沉降观测时#发现整个基础出现不均匀沉降#其中西南部沉降量为);#1f2#而东北部沉降量为"$;!f2造成不均匀沉降的主要原因在于地基处理存在着问题下面就以此工程地基处理的全过程#分析其基础产生不均匀沉降的原因"%工程施工中基础处理技术 ""$%垫层法分析垫层法主要考虑地基在水的浸泡下受压缩变形的情况#此技术在实施的过程中#首先将湿陷性黄土挖掘出来#然后用素土做垫层#以便消除地基的湿陷量#从而达到减少地基压缩变形的效果#提高地基的承载能力垫层法可以有局部垫层与整体垫层之分#二者的使用需要考虑多方面的因素#比如当工程要求湿陷性黄土的湿陷量在#;"2时#局部或整体垫层都可以使用-但是如果施工要求增强建筑物的水稳性或提高垫层土的承载力#这时就需要采用局部垫层技术完成工程要求垫层法中还需要对施工技术进行设计#设计时要注意考虑垫层的宽度"厚度"压实系数以及承载力大小等问题#垫层设计技术的实施还需要考虑建筑物对地基变形及稳定要求#在此基础之上#不违背当地经济发展的要求同时还须满足以下条件!"#$不能使用局部垫层技术处理地基的情况在黄土类型的地基基础处理中#要求局部土垫层的处理宽度要与基础底边的处理宽度大致相同#这样未经处理的湿陷性土层可能还会由于管道泄漏或垫层侧向渗入等问题而发生湿陷情况所以在设置局部垫层时要注重考虑垫层的防水"隔水作用#如果地基比较容易受水浸湿或者是有防渗要求的建 筑物#采用此种基础处理是不合理的#需要采用另外的防渗"加固措施"!$基础处理中垫层处理范围分析在水工建筑基础处理过程中#若要采用整片垫层技术来处理地基问题#首先必须考虑垫层的平面处理范围#合理的垫层处理范围能保证基础外墙大于垫层的厚度#以便增加工程的稳定性与承载力""$地下水位变化时需要考虑的问题对于自重湿陷性黄土地基来说#地下水位上升的情况不太常见#当地基的湿陷量没有完全消除时#对于有严格防水要求的建筑物以及受水侵蚀比较大的建筑物#需要采用整片土垫层进行处理但是如果地基的地下水位上升的自重湿陷性黄土场地#就需要考虑地下水位变化时#地基基础的处理技术问题#特别是对于下部未处理的湿陷性土层引起湿陷的情况""%挤密桩法本工程建筑的基坑处理采取用"_/的灰土进行人工分层回填#并用强制式打夯机和蛙式打夯机夯打密实#密实度均大于"("这种技术首先,%",!"#$年第%期水利规划与设计设计施工要考虑桩孔的布置#一般情况下是按照施工设计要求#来确定桩孔的的平面位置#再将预先准备好的土在最优含水量的下层填入桩孔内#然后做 捣实工序通过成孔的横向挤压作用#把桩间的土压实挤密#最终形成复合地基但是在这个过程中#需要注意的是谨防粗颗粒沙"石等材料填入孔内#否则会破坏桩孔良好的通透性灰土挤密桩和土桩地基的使用一般有条件限制#它只适用于地下水位以上含水量为#1:;!!:的湿陷性黄土以及人工填土地基这种技术的处理深度比较深#另外它主要利用锤击打入以及振动沉管的作用来实现桩孔的设置#然后在孔中填入填充材料#再经过一系列的压实"挤密作用#彻底改变土层的湿陷性#提高建筑物的承载力填土土料采用外购深层粘土#灰土搅拌使用灰土搅拌机#对素土回填采用#%J振动碾进行碾压#对灰土回填采用#1J光碾进行碾压每层施工完毕按规范要求进行环刀法取土实验#压实度均在($:以上整个垫层施工完毕后#检测单位对垫层进行了静载实验和钻孔取芯实验#各项检测指标均满足设计和规范要求按照总进度计划要求#垫层施工完毕后#施工单位立即进行基础分部工程的施工""(%桩基础本工程设计采取"2整片垫层消除地基部分湿陷量的地基处理措施但是由于原地貌不平整#有高差#基础下卧层土质不均匀#本工程的地基 处理措施宜采用桩基础#穿透全部湿陷土层#消除地基湿陷#减小建筑物的不均匀沉降它主要是将成孔中原来的土排到孔的外面#而不改善桩孔周围的土的性质一般桩周围的土都是受到水的浸湿#影响侧桩的阻力作用当桩基周围的土发生自重湿陷时#侧桩的阻力形式会发生改变#所以在湿陷性黄土桩基上一般不采用摩擦型桩这类型的桩基础的设计#除了需要满足桩自身的强度以外#还需要考虑工程地质条件#如果是在非自重性黄土地基上#必须选用压缩性较低的非湿陷性土层这样的话#在当桩周围的土受到水的浸湿后#侧桩的摩擦力的转换也不会太过影响摩擦阻力的作用"")%填土工程工程的填方工程应在基础施工前"个月内完成#以便使填方工程在基础施工前有一个自然沉降的时间#使沉降趋于稳定然而从此工程施工过程来看#其基础垫层%月#)日完成#垫层完成后就立即进行基础的施工#而且短短半个月又在垫层上增加了!%2厚的基础荷载#因此其基础垫层必然会产生沉降又由于)区垫层下卧土层压缩性较#区高#且垫层下面又有大面积的"2左右深的基坑回填#因此建筑物基础)区的沉降量远大于#区#必然产生不均匀沉降)区"# 区位置见图#图$%建筑物基础部分示意图(%结语在水工建筑物施工中#地基基础处理技术是关乎整个工程安全性的重要因素#可以说#地基和基础是水工建筑的生命线#在施工过程中一定要把握主要技术要点#确保工程建筑的质量'