水利工程施工大壩基礎(chǔ)處理問題分析

時(shí)間:2022-12-30 04:42:29

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水利工程施工大壩基礎(chǔ)處理問題分析

社會(huì)快速發(fā)展帶動(dòng)了國(guó)家各行業(yè)的進(jìn)步,對(duì)應(yīng)水利水電工程的發(fā)展速度不斷提升,為了保證對(duì)應(yīng)施工質(zhì)量滿足社會(huì)需求,需要加強(qiáng)樞紐大壩施工處理,樞紐大壩工程作為整體工程項(xiàng)目的核心部位,對(duì)工程質(zhì)量、施工效率影響較大,為此,加強(qiáng)樞紐施工的基礎(chǔ)處理控制,是保證大壩使用功能的關(guān)鍵。本文針對(duì)國(guó)內(nèi)水利工程現(xiàn)狀,進(jìn)行了大壩基礎(chǔ)問題討論,從技術(shù)角度出發(fā)進(jìn)行了大壩基礎(chǔ)處理問題探討。

1.水利工程大壩基礎(chǔ)常見問題分析

針對(duì)國(guó)內(nèi)水利工程進(jìn)行總結(jié)分析,總體上看,壩基巖石的強(qiáng)度一般較高,與混凝土重力壩大體具有一致的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),受斷層影響,施工中需要加強(qiáng)質(zhì)量問題控制,分析如下。第一、軟弱夾層狀況分析,該夾層中,力學(xué)性能相對(duì)較小,抗剪強(qiáng)度僅為0.23-0.33,變形模量也僅為0.02-0.04GPa。相比于周邊巖體的力學(xué)參數(shù),明顯偏低,導(dǎo)致壩基整體抗壓能力較差。第二、壩基滲漏狀況分析,水利工程中,壩基的巖體抗?jié)B效果一般較好,根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)狀況,對(duì)F1、F2層需要進(jìn)行貫穿壩基控制,該環(huán)節(jié)中裂痕、滲漏問題較為常見,需要引起重視。第三、巖體錯(cuò)位狀況分析,大壩建設(shè)施工中,巖體強(qiáng)度高,但是變形模量小,兩岸的拱座巖體中,軟夾層較多,易發(fā)生錯(cuò)位等質(zhì)量缺陷。

2.基礎(chǔ)開挖環(huán)節(jié)分析

水利水電工程項(xiàng)目一般地處偏僻山區(qū),受周邊巖層風(fēng)化狀態(tài)等影響,其結(jié)構(gòu)、斷層面等存在諸多不同,對(duì)大壩的穩(wěn)定性影響較大,尤其是潛在地震區(qū)域的壩基選址中需要引起足夠的重視。

2.1開挖方式

大壩基礎(chǔ)開挖一般為臺(tái)階式處理控制,其寬度、高度需要綜合壩體的抗滑性能、安全性能分析,為了實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)開挖與對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)匹配,設(shè)計(jì)中,需要將壩基面進(jìn)行上斜一定角度,一般為7度,實(shí)現(xiàn)壩基的穩(wěn)定狀態(tài)。此外,針對(duì)泄洪期間霧化的狀況,為了避免霧化導(dǎo)致的巖石侵蝕,需要進(jìn)行邊坡開挖施工期間的有效處理,避免后期安全隱患。

2.2開挖高程

基坑開挖環(huán)節(jié)中,若兩岸高程壩的高度過大,需要根據(jù)基巖施工性能等進(jìn)行河床改進(jìn),若間隙夾縫過大、裂痕明顯,會(huì)引起后期基面風(fēng)化。其具體表現(xiàn)為:表面巖層的裂痕加劇、完整性降低。對(duì)大壩建筑使用的巖體需要進(jìn)行合理選擇,如巖體的巖性、完整性、風(fēng)化厚度等等。針對(duì)河床溢流壩區(qū)間而言,需要在開挖高層上進(jìn)行高度控制,一般為65m左右,對(duì)兩岸擋水壩的距離需要進(jìn)行增加提升。

2.3地質(zhì)缺陷問題分析

壩基施工中,斷層、軟夾層狀況較多,處理時(shí),需要根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行對(duì)應(yīng)分析,一般借助掏挖處理。斷層開挖中,需要延伸至壩體外界3-4m。對(duì)軟弱夾層進(jìn)行掏挖作業(yè)中,需要將深度進(jìn)行合理控制,一般深延至軟夾層的1-2倍,針對(duì)斷層交匯區(qū)、夾層密集區(qū)等進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)督管理。

3.壩基滲流問題分析

3.1防滲帷幕的設(shè)計(jì)選取分析

水利工程中,防滲帷幕為較為常見的排水設(shè)置,一般將將其置于壩基上游灌漿位廊道位置處,需要與壩肩、山體進(jìn)行合理的順延方向控制,達(dá)到合理蓄水位、地下水水位交接145m處時(shí)停止,一般帷幕長(zhǎng)度為549m。帷幕施工中,需要保證排列形式為“一”字形,其位置處于二道壩基的灌漿廊道處較為合理,可根據(jù)山體走向進(jìn)行擴(kuò)大延續(xù),長(zhǎng)度為30m左右,且需要控制防滲總長(zhǎng)在295m之內(nèi)。水利施工中,防滲帷幕的設(shè)計(jì)原則分析如下:河床壩基位置透水率應(yīng)為q2Lu,壩肩、山體和水墊塘透水率應(yīng)為q4Lu。一般情況下,工程的防滲帷幕為單排孔的形式,河床、右岸需要保證沿著河流的方向進(jìn)行孔的定位,借助固結(jié)灌漿法進(jìn)行防滲帷幕施工,孔深一般不低于13m,其原因在于提高壩基巖體的抗?jié)B效果。灌漿操作中,孔多為垂直方向設(shè)置,間距2m。根據(jù)國(guó)內(nèi)水利工程項(xiàng)目的總結(jié)分析發(fā)現(xiàn),河床、右岸一般具有良好的透水性能,其他部位的透水性一般。為此,可借助懸掛法進(jìn)行防滲施工,壩基帷幕需要在30m以上較為合適,且封閉帷幕深度不低于16m。施工處理中,需要根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行灌漿的孔段設(shè)置,采取對(duì)應(yīng)的孔內(nèi)循環(huán)灌注、分段鉆灌的方法控制。漿材等需要保證型號(hào)規(guī)格滿足施工要求,一般選525號(hào)普通硅酸鹽水泥進(jìn)行帷幕施工,表層施工中,灌漿壓力一般為1-2倍普通部位的數(shù)值。

3.2基礎(chǔ)排水的設(shè)置分析

水利施工中,大壩的基礎(chǔ)排孔作用較大,是降低壩基揚(yáng)壓力的關(guān)鍵設(shè)置。為了滿足壩基揚(yáng)壓力需要,一般基礎(chǔ)排水孔需要設(shè)置在帷幕后,根據(jù)水墊塘狀況、附件形式等進(jìn)行封閉排水孔處理。封閉抽排設(shè)置區(qū)域內(nèi),一般縱橫設(shè)置3排排水孔,保證封閉排水效果良好。設(shè)計(jì)排水口時(shí),需要根據(jù)參數(shù)變化進(jìn)行處理:孔徑范圍為90~113mm,孔距3m,斜孔角度為75°。輔助排水孔的設(shè)置中,一般為垂直設(shè)計(jì),對(duì)應(yīng)孔深根據(jù)帷幕的60%左右進(jìn)行改動(dòng)處理,封閉排水孔深度為12m,輔助孔深9米。壩基的滲流處理中,分析后發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)軟弱夾層的抗?jié)B破壞力較低,臨界滲透比不超過6.2。因此排水孔的設(shè)置中,一般需要進(jìn)行軟夾層的避讓處理,防止?jié)B漏狀況的發(fā)生。3.3設(shè)計(jì)方案的選取壩基滲漏問題對(duì)整體工程項(xiàng)目的危害較高,需要引起足夠的重視,設(shè)計(jì)中,根據(jù)壩基消力池穩(wěn)定性進(jìn)行方案設(shè)計(jì),對(duì)滲漏量、滲漏系數(shù)等進(jìn)行合理選取,實(shí)現(xiàn)軟弱夾層的合理控制。河床滲流的特點(diǎn)如下:高處低、穩(wěn)定性差、水頭高,導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作的難度較大。針對(duì)水利工程狀況,排水方案的選取較為關(guān)鍵。

4.特殊地基的新工藝分析

水利工程的特殊性、重要性增加了大壩的施工難度,為了保證施工質(zhì)量、安全施工等要求,需要對(duì)大壩的施工工藝進(jìn)行全面掌控,水利工程地域廣、分布范圍大,加強(qiáng)對(duì)特殊地基的研發(fā)討論,實(shí)現(xiàn)特殊地基的新工藝控制具有重大價(jià)值,具體分析如下。

4.1強(qiáng)透水層的防滲分析

水利工程中,其地基施工中的強(qiáng)透水層包含礫石、卵石,需要進(jìn)行開挖清除處理,接著進(jìn)行混凝土、黏土的置換操作,填充后形成截水墻。其次,借助沖擊鉆進(jìn)行大孔徑孔的鉆取,填充黏土、混凝土后進(jìn)行防滲墻的建立,還可以借助高壓噴射灌漿的方法施工,對(duì)應(yīng)建筑處水泥防滲墻。

4.2可液化土層的分析

水利工程中,大壩的地基施工常見可液化土層的狀況,其處理方法分析如下:第一、分層振搗,保證壓實(shí)性良好;第二、對(duì)科夜話土層進(jìn)行立砂井、灰土樁設(shè)置;第三、開挖后填充高強(qiáng)度的物質(zhì);第四、對(duì)混凝土進(jìn)行可液化土層的封閉施工。

4.3軟弱夾層的處理分析

軟土夾層主要特點(diǎn):含水率高、透水性差。導(dǎo)致水利工程中該基礎(chǔ)土層中含水率甚至高達(dá)70%,抗剪強(qiáng)度較低,其處理方法總結(jié)如表1所示。

4.4壩基涌泉狀況處理控制方法分析

對(duì)于現(xiàn)代水利工程而言,壩基涌泉的危害較高,土壩受管涌狀況影響,導(dǎo)致壩體自身穩(wěn)定性下降,對(duì)應(yīng)混凝土澆筑較為關(guān)鍵,一般借助能排則排、能堵則堵的方法進(jìn)行控制。

5.結(jié)語

為了保證社會(huì)穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長(zhǎng),需要加強(qiáng)水利工程相關(guān)項(xiàng)目的重點(diǎn)建設(shè),水利工程的大壩基礎(chǔ)處理環(huán)節(jié)中,根據(jù)工程自身狀況、當(dāng)?shù)赝临|(zhì)條件等,對(duì)壩基進(jìn)行滲壓、滲流的合理監(jiān)測(cè),根據(jù)監(jiān)測(cè)參數(shù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)組織處理,工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,封閉式抽水排水在降壓排滲處理中效果良好,可提高壩基的控制效果,對(duì)水利工程的合理開展意義重大。

作者:楊萬清 單位:新疆新淼建設(shè)工程有限公司霍城縣分公司