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大壩地基處理方法有哪些

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提問者:紀夢澤| 泰安| 1879次瀏覽
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回答數:38378 | 被采納數:167

軟土地基是指壓縮層主要由淤泥、淤泥質土或其他高壓縮性土構成的地基。其承載能力很低,一般不超過50KN/m2。在軟土地基修筑堤防工程,必須解決好四個方面的問題:①地基的強度和穩定性問題。②地基的變形問題。③地基的滲漏和溶蝕問題。④地基的振動液化與振沉問題。因此,研究堤防工程軟土地基的特征,提出相應的處理措施就十分重要了。

一、軟土地基的特征

軟弱土包括淤泥、淤泥質土、雜填土及飽和松散粉細砂與粉土。堤防工程中主要是指天然孔隙比大于或等于1.5的亞粘土、粘土組成的淤泥和天然孔隙比大于1.0小于1.5的粘土組成的淤泥質粘土。其主要特征如下:

1.孔隙比和天然含水量大

我國軟土的天然孔隙比e一般在1~2之間,淤泥和淤泥質土的天然含水量W=50~70%,高的可達200%,普遍大于液限。

2.壓縮性高

我國淤泥和淤泥質土的壓縮系數一般a1~2都大于0.5MPa-1,建造在這種軟土上的建筑物將發生較大的沉降,尤其是沉降的不均勻性,會造成建筑物的開裂和損壞。

3.透水性弱

軟弱土盡管其含水量大,透水性卻很小,滲透系數K≤1(mm/d)。因此,土體受到荷載作用后,呈現很高的孔隙水壓,影響地基的壓密固結。

4.抗剪強度低

軟土通常呈軟塑~流塑狀態,在外部荷載作用下,抗剪性能極差,我國軟土無側限抗剪強度一般小于30KN/m2(相當于0.3KN/m2)。不排水剪時,其內摩擦角幾乎為零,抗剪強度僅取決于凝聚力C,一般C<30KN/m2;固結快剪時,內摩擦角=5°~15°。

5.靈敏度高

軟粘土上尤其是海相沉積的軟粘土,在結構未被破壞時具有一定的抗剪強度,但一經擾動,抗剪強度將顯著降低。其靈敏度(含水量不變時原狀土與重塑土無側限抗壓強度之比)一般在3~4之間,有的甚至更高。

二、軟土地基失穩的機理

引起軟土地基上堤防滑動破壞的原因,在于軟弱地基中某一面上的剪應力大于等于它的極限抗剪強度。究其原因主要有兩個方面:一是由于剪應力的增加。例如:堤防加高加寬引起堤身重量加大、降雨使土體容重增加、水位降落產生滲透壓力,地震和打樁引發動荷載等。二是由于軟土地基本身抗剪強度的減小。例如:孔隙水壓力的升高、氣候變化旌干裂和凍融、粘土夾層因浸水而軟化以及粘性土的蠕變等。

根據《堤防工程設計規范》GB50286—98規定,假定滑動面以上土體為剛體,并以它為脫離體,分析在極限平衡條件下其上的全部作用力,并以整個滑動面上的平均滑動力與平均阻滑力之比來定義它的安全系數,即:

K=Fz/Fh

式中:K—堤防穩裝修'>定安全系數;K>1時土體處于穩定狀態,K<1時土體處于滑動狀態或有滑動的趨勢,K=1時土體處于臨界狀態。K值一般取1﹒05~1﹒30;

Fz—作用于滑動面處的平均阻滑力,KN;

Fh—滑動面處土體的平均滑動力,KN。

三、軟土地基處理的措施

1.堤身自重擠淤法

該方法就是通過逐步加高的堤身自重將處于流塑態的淤泥或淤泥質土外擠,并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥質土中的孔隙水壓力充分消散而增加有效應力,從而提高地基的抗剪強度能力。在擠淤過程中為了不致產生不均勻沉陷,施工時應放緩堤坡、減慢堤身填筑速度,分期加高。該方法具有節約投資的優點和施工期長的缺點。適用于地基呈流塑態的淤泥或淤泥質土,且工期不太緊的情況。

2.拋石擠淤法

該方法就是把一定量和粒徑的塊石拋在需要進行處理的淤泥或淤泥質土地基中,將原基礎處的淤泥或淤泥質土擠走,從而達到加固地基的目的。通常將不易風化的石料(尺寸一般不宜小于30cm)拋填于被處理堤基中,拋填方向根據軟土下臥地層橫坡而定。最后在上面


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李小狼專寵
回答數:1861 | 被采納數:1

地基處理主要包含兩個方面的工作:一是防滲,二是提高基巖強度。
一、壩基的開挖與清理
(一)目的:使壩體坐落在穩定堅固的地基上。
(二)規范規定:1.>70m的高壩,必須建在新鮮、微風化或弱風化的巖石上; 2.30—70m的中壩,必須建在微風化或弱風化的巖石上。
(三)同一工程中,兩岸較高部位的壩段,可比河床段適當放寬。
二、壩基的固結灌漿
(一)目的:提高基巖的強度和整體性,降低地基的透水性。
(二)固結灌漿設計內容:
1.決定灌漿范圍:高壩或巖基裂隙發育,全壩基灌漿。一般情況下在壩踵壩趾處灌漿。
2.灌漿孔的深度:一般5—8m;帷幕上游區8—15m。
3.灌漿孔的間距:孔距、排距 3—6m。
4.灌漿孔的排列形式:平面上作梅花形或方格形。
5.灌漿孔的鉆孔方向:與主要裂隙面正交。
6.灌漿的壓力:在不擾動基巖的前提下盡量大。
無混凝土蓋重時為0.2—0.4MPa 有混凝土蓋重時為0.4—0.7MPa
三、帷幕灌漿
(一)壩基防滲處理目的是: 減少壩基及繞壩滲漏;防止較大滲流對壩基產生滲透破壞;減小作用在壩基底面上的揚壓力,提高壩體的抗滑穩定性。
(二)壩基防滲處理方法: 降低滲水壓力,防止壩基內產生機械或化學管涌,減小壩基滲透水量。
(三)灌漿材料:
水泥漿、化學灌漿
(四)防滲帷幕的深度:根據水頭大小,透水層的深度和降低壩基滲透壓力的要求來確定。
1.當壩基下相對隔水層且較淺時,其應伸入到隔水巖層內3m~5m;一般情況下,帷幕深度常為0.3~0.7倍水頭。
(五)帷幕的布置:防滲帷幕灌漿孔的排數、排距及孔距,應根 據工程地質條件、水文地質條件,作用水頭及灌漿試驗資料確定。
1.壩高在100m以下時,可布置一排。對地質條件較差,巖體裂隙發育或可能發生滲透變形的地段可采用兩排,但壩高在50m以下時,仍可采用一排。
2.兩岸壩頭部位,防滲帷幕宜延伸到相對 隔水層或正常蓄水位與地下水位相交處
(六)灌漿壓力: 帷幕灌漿必須在澆筑一定厚度的壩體混 凝土后進行,一般情況下,灌漿壓力應通過試驗確定。
1.通常在帷幕表層不宜小于1.0~1.5 倍壩前靜水頭,在孔底不宜小于2~3倍壩前靜水頭,但以不破壞巖體為原則。
四、壩基排水
(一) 目的:進一步降低壩底面的滲透壓力。
(二)設置:
1.設于防滲帷幕后;
2.有時設有壩基面排水。
五、斷層、軟弱夾層和溶洞的處理
(一)傾角較陡的斷層破碎帶處理:在壩基范圍內單獨出露的斷層破碎帶,可將適當深度內的斷層、破碎帶及其兩側風化巖石挖除或挖至較完整的巖體。
(二)二軟弱夾層的處理:對于淺埋的夾層,可采用明挖清除,再回填混凝土加固;對于深層的夾層,視其對壩體穩定和基礎沉降危害的程度,確定是否需要處理。如需要處理,可采用洞挖后回填混凝土的方法進行加固。為了阻止壩體沿軟弱夾層滑動,可在下游壩趾處設置深齒、大型鋼筋混凝土抗滑樁或預應力錨索等措施進行加固


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