民生发展中,水利工程发挥着重要作用,不仅可以满足农业发展中的农田灌溉要求,还能为城市化建设提供便利。因此,应重点加强对水利地基工程的关注,合理设计施工方案,科学明确施工处理技术,让地基的稳定性得到保证。
1.水利地基工程施工的基本特点
因为多数水利工程周围的地基土体环境与河流湖泊相似,所以,与普通的地基相比,水利工程的地基土体承载力较差,土壤内部含有大量水分,土壤具备较强的可压缩性。基于对水利工程地基环境的分析,整体状态处于软塑至流塑之间,饱和粘土是地基环境的重要构成,在河流及护坡位置有广泛分布,具备很多基本特点。首先,受到巨大压力的影响,水利工程周边的地基结构被破坏的概率较高,导致土体逐渐变为稀释流动状态,避免不了会弱化土体的承载力;其次,相对来说,水利工程地基的水透性能较弱,严重的情况下无法正常渗水,一定程度上增加了施工作业难度;最后,水利工程地基环境具备很强的压缩性能,容易引发水利工程周边地基结构的变形,会增加水利工程沉降问题的发生概率。
2.水利地基工程实例概况
以某地区的水利工程为例,此工程属于重要的防洪工程,开展施工作业时,采用承压水布局及施工处理技术,以此实现对相关基础设施的规划与管理,使得当地的排涝、挡洪及生态补水等需求得到满足,为城市化发展建设提供基础保障,避免当地在雨季时出现大量积水,减少给人们日常生产生活带来的不良影响,还能为区域经济发展建设提供便利。
3.水利地基工程承压水布局施工要点分析
3.1承压水布局的技术操作要点
安排专门的施工人员进行前期勘察,在勘察深度内,拟建处地下水以微量的孔隙潜水及承压水为主。微量的孔隙潜水主要位于 2 层粘性土层内,勘察期间的潜水水位为3.25m 左右;承压水主要位于 3 层、5 层和 8 层砂壤土或砂土层内。根据本次观测,3 层重粉质砂壤土层中承压水水位标高约 2.85m,5 层重粉质砂壤土层中承压水水位标高约 -0.76m。8 层砂土或砂壤土因埋深较大,其中承压水对本工程设计、施工无影响,故本次勘察未对其进行承压水水位观测。孔隙潜水主要接受地表径流、大气降水及附近河流侧渗补给,主要排泄于自然蒸发和侧向径流。承压水以径流及越流补给为主要补给来源,以越流排泄为主要排泄途径。根据工程经验,该处地下水对混凝土无腐蚀性,对混凝土结构中的钢筋及钢结构均具弱腐蚀性。
3.2 承压水评价环节要点
(1)针对拟建工程不同部位的基础方案评价;(2)3 层重粉质砂壤土中的承压水水位标高为 2.85m,5 层重粉质砂壤土中的承压水水位标高为 -0.76m。开挖深度内土层透水性为中等~极微透水性,对开挖有影响的地下水主要为 3层重粉质砂壤土中的承压水,建议采用管井降水。5层重粉质砂壤土中的承压水水位为 -0.76m,不会对基坑开挖造成影响;(3)基坑最大开挖至 3层重粉质砂壤土,该层土的渗透变形类型为流土型,允许水力比降为 0.35;(4)开挖土层中,1层填土和3层重粉质砂壤土边坡稳定性较差。考虑到基坑开挖深度较大,根据场地条件,可考虑在放坡开挖的基础上,采取适当合理的支护措施。路基场地适应性评价,路基工程主要有左幅、右幅和6 条匝道,总体上看,场地内无重大不良地质和特殊岩土,工程地质条件中等,地下水轻度发育,场地的地形条件较好,适宜道路建设。承压水地基场地适应性评价,整体来看,承压水地基工程地质条件一般,地下水较发育,场地的地形条件较好,较适宜承压水地基的建设。
4.水利地基工程中承压水地基施工技术应用
4.1填方施工环节的技术要点
填方路基可选择场内路堑开挖的粉质粘土、岩层按一定比例混合后作为填料,其填料最小强度及最大粒径应满足水利结构改造与规划发展要求,确保边坡施工技术达到预定的工程性能标准,这样才能实现边坡结构安全改造目标,且回填时应分层碾压夯实。道路修筑所需石块、砂石、碎石等,可在项目区周边的采石场、砂石场等地采购供应;水泥、钢材等可由当地的水泥厂及钢材市场采购解决;排污管道可由当地管材厂或市场采购解决。此外,路基开挖所得石料也可作为筑路填筑材料。
4.2碾压施工环节的技术要点
施工人员应该提高对碾压施工环节的重视,尤其对于沟槽、鱼塘及水田等填方段来说,应做好表层的处理工作,将软、流塑状土层清除,完成碾压夯实作业后,应有序开展分层填筑工作。对于旱地填方段来说,应做好表面浮土的清除工作,配合进行分层夯实与填筑。同时,增强坡脚位置坡脚挡的设置意识,有助于提高土地资源利用率。此外,开挖方边坡的过程中,应严格控制施工进度,积极采用分级开挖及分段防护的方式,重点落实坡面防护及截排水设施的施工作业,有助于降低开挖边坡表土坍滑概率。
4.3支护施工环节的技术要点
施工人员针对斜坡填方地段进行填土作业前,应该做好台阶的开挖工作,在此基础上,进行分层夯实填筑。同时,针对局部边坡陡峻的位置进行施工安全防护,重点加强桥基坑施工环节的坑壁防护,以免出现坑壁坍塌的问题,完成开挖作业后,应做好下基的封闭施工。此外,对于本次工程中承压水地基而言,承压水地基出口段浅埋及承压水地基出口存在仰坡顺层为主要的地质问题。
结语:水利地基工程施工作业是水利工程建设中的关键内容,为了提高地基施工质量,应增强承压水布局意识,加强对现代化施工处理技术的合理运用,编制科学完善的施工方案,构建健全的承压水布局体系。同时,认真总结施工经验,了解不同施工环节的注意事项,进一步提升水利工程施工水平。
参考文献:
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[2]黄国华.水利工程施工中软土地基处理技术的思考[J].黑龙江水利科技,2017,45(12):219-220+234.