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浅议土石坝的地基处理

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浅议土石坝的地基处理

发布日期:2018-09-10 作者: 点击:

河南地基处理

【摘 要】在水利水电工程中,档水修建物品种单一,其中土石坝是历史悠久、运用普遍的一种坝型,是当今世界坝工树立展开快的一种坝型。本文依据《碾压式土石坝设计标准》和实践阅历,着重阐述了土石坝建在不同地基上的处置措施,提出了土石坝树立中需求留意的一些效果,为土石坝的优化设计提供了参考。

  随着大型土石方施工机器、岩石理论和计算技术的展开,延伸了建坝工期,放宽了筑坝资料的运用范围,使土石坝成为当今世界坝工树立展开快的一种坝型。土石坝地基处置的次要目的是为了满足渗流控制、静态力坚决以及允许沉降量等方面的要求,以保障坝的平安运转。

  一、砂卵石地基的处置

  当土石坝建筑在砂卵石地基上时,地基的承载力通常是足够的,而且地基因紧缩发作的沉降量普通也不大。对砂卵石地基的处置次要是处置防渗效果,经过采取“上堵”、“下排”相结合的措施抵达控制地基渗流的目的。土石坝渗流控制的根本方式有垂直防渗,程度防渗和排水减压等。前两者表现了上堵的准绳,后者表现了下排的准绳。垂直防渗可采用明挖回填截水槽、混凝土防渗墙、灌浆帷幕等根本方式。程度防渗常用防渗铺盖。(1)明挖回填截水槽。当透水砂卵石掩盖层深度在10~15m以内时,可在透水坝基上开挖深槽中转不透水层或基岩,向槽内回填与坝体防渗体相反的土料,并与防渗体严密结分解全体。采用粘性土截水槽防渗,由于其构造复杂,义务牢靠,防渗效果好,失掉普遍的运用。截水槽开挖边坡约为1:1.5,截水槽顶宽应尽量和防渗心墙厚度相协调。为便于施工,槽底宽应≥3m槽底部与基岩衔接时应把风化岩挖除,并要求截水槽深化相对不透水的岩层0.5~1m。(2)混凝土防渗墙。当坝基透水层较厚,采用明挖回填截水槽施工有困难时,可采用混凝土防渗墙,其优点是施工快,资料省,防渗效果好,但需求机器设备。混凝土防渗可运用冲钻机,在透水地基中建造槽孔中转基岩,并以泥浆固壁,采用直升导管,向槽孔内浇注混凝土,构成延续的混凝土墙,起到防渗的目的。混凝土防渗墙顶部与坝体相衔接,接触渗径应满足允许浸透坡降的要求;防渗墙底部嵌入弱风化基岩深度0.5~1.0m。(3)灌浆帷幕。当砂卵石层很深时,可采用帷幕灌浆防渗,或在深层采用帷幕灌浆,下层采用明挖回填截水槽或混凝土防渗墙等措施。帷幕灌浆常用的灌浆资料为水泥黏土浆,特殊状况下还可采用化学灌浆或超细水泥浆。帷幕灌浆常设一排或几排平行于坝轴线的灌浆孔,布置与防渗体底部中心线偏下游部位。(4)防渗铺盖。铺盖时一种由黏性土等防渗资料做成的程度防渗设备,经过延伸渗径的方式起到防渗的作用。多用于透水层厚,采用垂直防渗措施有困难的场所,常与下游排水减压设备结合运用,以保障浸透坚决。铺盖与地基接触面应大体平整,底部应设置反滤层或垫层,以避免发作浸透毁坏。铺盖下面应设置维护层,避免发作干裂或冲刷毁坏。铺盖两边与岸坡不透水层衔接处必需密封良好。(5)坝基排水设备。假定在透水地基层存在有黏性土层时,由于渗流出口中排水不畅,使浸透压力添加,有可以惹起坝基发作浸透毁坏,影响坝体的坚决,可在下游坝基设置排水设备。外地表黏性土层较薄时,普通只需在坝趾下游左近设置排水沟用以排水减压即可;外地表钻性土层较厚,而强透水层又较深,可采用排水减压井与排水沟相结合的做法。经过排水减压井将深层承压水导出,然后从排水沟排走。

  二、软黏土地基的处置

  地基的软黏土及淤泥层,含水量高,浸透系数小,承载后难以固结,抗剪强度低,承载力小,影响坝的坚决。当厚度较大和散布较广,难以挖除时,必需采取措施予以处置,详细措施有:中止预压排水以进步强度和承载力;经过铺垫透水资料和设备砂井,插塑料排水带等减速土体排水固结,使大局部沉降在施工期发作;调整施工速度,结合坝脚压重,使荷载的增长与地基强度的增长相顺应,以保障地基的坚决。用于处置软黏土地基的砂井,呈梅花形网格布置。砂井中填粗砂石作为排水料,砂井顶部的地基面上铺粗砂垫层,与坝趾排水体相衔接。

  三、其他地基的处置

  关于湿陷性黄土地基,其次要效果是遇水湿陷,沉陷量较大,可以惹起坝体的失稳和开裂。处置办法处置:可全部或局部挖除、翻压、强夯等,也可采用事后浸水的办法处置。关于饱和的疏松砂土及少黏性土,处置的关键是避免土体液化效果。处置办法是尽量采取挖除或换土措施,当挖除比拟困难或很不经济时,可采取加密及排水措施。关于浅层疏松砂土及少黏性土宜用外表振动压密;关于深层则采用振冲强夯等办法加密;还可以结合振冲处置设置砂石桩,增强坝基排水,以及采取盖重等防护措施。


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