土石坝的地基处理

土石坝的地基处理是非常重要的,处理的细节会在以后直接影响到生活的方方面面,要认真处理各种可能发生问题的换基恩。泊祎工程拆除栏目小编就土石坝的地基处理和大家说明一下。

土石坝的地基处理

随着大型土石方施工机械、岩石理论和计算技术的发展,缩短了建坝工期,放宽了筑坝材料的使用范围,使土石坝成为当今世界坝工建设发展最快的一种坝型。土石坝地基处理的主要目的是为了满足渗流控制、动静力稳定以及容许沉降量等方面的要求,以保证坝的安全运行。

一、砂卵石地基的处理

当土石坝修建在砂卵石地基上时,地基的承载力通常是足够的,而且地基因压缩产生的沉降量一般也不大。对砂卵石地基的处理主要是解决防渗问题,通过采取“上堵”、“下排”相结合的措施达到控制地基渗流的目的。土石坝渗流控制的基本方式有垂直防渗,水平防渗和排水减压等。前两者体现了上堵的原则,后者体现了下排的原则。垂直防渗可采用明挖回填截水槽、混凝土防渗墙、灌浆帷幕等基本形式。水平防渗常用防渗铺盖。(1)明挖回填截水槽。当透水砂卵石覆盖层深度在10~15m以内时,可在透水坝基上开挖深槽直达不透水层或基岩,向槽内回填与坝体防渗体相同的土料,并与防渗体紧密结合成整体。采用粘性土截水槽防渗,由于其结构简单,工作可靠,防渗效果好,得到广泛的应用。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槽底部与基岩连接时应把风化岩挖除,并要求截水槽深入相对不透水的岩层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,材料省,防渗效果好,但需要机械设备。混凝土防渗可利用冲钻机,在透水地基中建造槽孔直达基岩,并以泥浆固壁,采用直升导管,向槽孔内浇注混凝土,形成连续的混凝土墙,起到防渗的目的。混凝土防渗墙顶部与坝体相连接,接触渗径应满足允许渗透坡降的要求;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,上层采用明挖回填截水槽或混凝土防渗墙等措施。帷幕灌浆最常用的灌浆材料为水泥黏土浆,特殊情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上游部位。(4)防渗铺盖。铺盖时一种由黏性土等防渗材料做成的水平防渗设施,通过延长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合,常与下游排水减压设施联合使用,以保证渗透稳定。铺盖与地基接触面应大体平整,底部应设置反滤层或垫层,以防止发生渗透破坏。铺盖上面应设置保护层,防止发生干裂或冲刷破坏。铺盖两边与岸坡不透水层连接处必须密封良好。(5)坝基排水设施。如果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,使渗透压力增加,有可能引起坝基发生渗透破坏,影响坝体的稳定,可在下游坝基设置排水设施。当地表黏性土层较薄时,一般只需在坝趾下游附近设置排水沟用以排水减压即可;当地表钻性土层较厚,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。通过排水减压井将深层承压水导出,然后从排水沟排走。

二、软黏土地基的处理

地基的软黏土及淤泥层,含水量高,渗透系数小,承载后难以固结,抗剪强度低,承载力小,影响坝的稳定。当厚度较大和分布较广,难以挖除时,必须采取措施予以处理,具体措施有:进行预压排水以提高强度和承载力;通过铺垫透水材料和设施砂井,插塑料排水带等加速土体排水固结,使大部分沉降在施工期发生;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适应,以保证地基的稳定。用于处理软黏土地基的砂井,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,与坝趾排水体相连接。

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