[发明专利]一种水电站厂房地基处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及水力发电工程技术领域，特别是涉及一种水电站厂房地基处理方法。

背景技术

水电站厂房能够将流水蕴含的机械能转换为电能，集建筑施工、机械制造及电气设备等技术于一体。其地基平均应力要求在400KPa以上，对基础承载力、变形和稳定有严格要求。

目前，我国水电站厂房大都布置于基岩上，但随着河流中下游水电资源的开发，部分冲积平原地区水电站厂房完全坐落于砂卵石、粉土、粉细砂等非基岩地基上。这种天然地基一般无法满足水电站厂房对地基承载力的要求，需采取措施进行地基加固处理。目前常用的水电站厂房地基处理方法有：换填法(如魏家堡水电站)，固结灌浆法(如沙湾水电站)、灌注桩法(如西霞院水电站)、振冲碎石桩法(如鲁基厂水电站)等。这些方法在大规模软弱地基处理中单一运用时存在以下不足：

(1)换填法需大规模开挖深基坑后回填混凝土，在粉细砂层较深时，工程造价较高，且相应降水工程量大；

(2)固结灌浆法适用于提高破碎基岩的完整性，对软弱地基承载力提高效果一般；

(3)灌注桩法造价较高；

(4)振冲碎石桩法、灌注桩法等不利于提高砂土地基的抗振动液化性能。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种水电站厂房地基处理方法，使其能够解决水电站厂房大规模软弱地基承载力不足、沉降变形过大、渗流破坏和地基振动液化问题，同时工程投资少，施工快速简易。

本发明提供的一种水电站厂房地基处理方法，包括如下步骤：A、进行多个水泥搅拌格栅桩的施工，形成格栅网；B、所述格栅网的每个网格中间进行分布桩的施工；C、在纵向和横向的水泥搅拌格栅桩相交处进行高压旋喷接头桩的施工；D、在土层中进行塑性混凝土防渗墙的施工。

在上述技术方案中，所述分布桩为水泥搅拌分布桩或高压旋喷分布桩。

在上述技术方案中，在步骤A中，通过搅拌机械在土层深处就地将软土和水泥浆强制搅拌，利用水泥浆和软土间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有一定强度的水泥搅拌格栅桩；在步骤B中，通过搅拌机械在土层深处就地将软土和水泥浆强制搅拌，利用水泥浆和软土间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有一定强度的水泥搅拌分布桩；利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层预定位置，将水泥浆从喷嘴高速喷出冲击破坏土层，将水泥浆与土粒强制搅拌混合，待凝固后使软土硬结成具有一定强度的高压旋喷分布桩；在步骤C中，利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层预定位置，将水泥浆从喷嘴高速喷出冲击破坏土层，将水泥浆与土粒强制搅拌混合，待凝固后使软土硬结成具有一定强度的高压旋喷接头桩；在步骤D中，在土层中挖掘连续槽孔，以泥浆固壁，向孔内灌注塑性混凝土建成塑性混凝土防渗墙。

在上述技术方案中，所述土层为粉细砂土层。

本发明一种水电站厂房地基处理方法，具有以下有益效果：水泥搅拌格栅桩作为改善地基承载力和限制沉降的主要措施，具有造价低的特点，其格栅间距、桩径根据要求的地基承载力所需的置换率确定。同时，在格栅网较疏的地方根据满足地基承载力所需的置换率可增设水泥搅拌分布桩。

待水泥搅拌格栅桩和水泥搅拌分布桩施工完毕后，在格栅网较密的地方增设高压旋喷分布桩。随后，在纵向和横向的水泥搅拌格栅桩相交处进行高压旋喷接头桩的施工，该接头桩可以避免在施工过程中处理冷接头所带来的施工困难、造价高、工期长和质量难保证等不足，有利于水泥搅拌格栅桩的连续施工和施工机械的灵活布置，加快了施工进度。

在地基上游端及两侧布置有连续的塑性混凝土防渗墙，可以减少地基渗漏和防止渗流破坏。