時永強
中國水利水電第四工程局有限公司
水利工程施工中大壩基礎處理問題分析
時永強
中國水利水電第四工程局有限公司
水利水電是國家經濟發展的重要體現,大壩工程是其重要組成部分,而基礎設計作為大壩工程的根本,需要進行一定的加強,該部分的加強對于整個工程具有重要的意義,在一定意義上,可以使工程的性能得到提高,在基礎設計中,由于地理環境的不確定,會使工程的進行也存在著一定的不確定性,在進行其設計時,需要采用一定的手段對其進行加固處理,同時壩體的防滑性能及其穩定性也在一定意義上決定了每個臺階的寬度以及整體的寬度,鑒于此,本文主要分析水利工程施工中大壩基礎處理問題。
水利工程;大壩基礎;處理
一般情況下,該項工程的施工都是在河流上展開作業的,需要在特定時間段及其水位不高的時候展開作業,在一定意義上來說,該工程施工的時間較為緊張,工程進行中的工作內容及工序繁多,所以在進行施工之前,需要對其各項因素進行考量,對整個施工進行合理的安排和計劃,提高工程進行的速率,在一定程度上選擇可靠的處理工藝和高效的機器進行工作。
通常情況下,基礎工程都存在著一定的隱蔽性,在項目結束以后,其質量的檢測是一項存在較多制約因素的工作,檢測結果不足以代表全面基礎工程的質量,工程的穩定性需要在其開始運行以后才能展開更深一步的測評,但是該階段,工程已經完成,一旦發現質量問題,處理或修復的技術要求高,資金的投入將會大大提高,而且也會對工程的進度造成很大的影響。
由于地質方面存在著很大的不確定性,同時周圍環境對大壩的結構也提出了很大的要求,基于以上兩者,在進行大壩工程的作業時,需要特別注意其基礎工程的施工。在基礎工程的開展之前,第一要做的是對其周圍環境進行考察和分析,如果條件允許,還需要在其現場進行施工驗證。
第一、軟弱夾層狀況分析,該夾層中,力學性能相對較小,抗剪強度僅為0.23-0.33Mpa,變形模量也僅為0.02-0.04GPa。相比于周邊巖體的力學參數,明顯偏低,導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,壩基的巖體抗滲效果一般較好,但根據實際揭露的地質狀況,一般都會存在類似斷層貫穿壩基的現象,該環節中裂痕、滲漏問題較為常見,需要引起高度重視。第三、巖體錯位狀況分析,大壩建設施工中,巖體強度高,但是變形模量小,兩岸的拱座巖體中,軟夾層較多,易發生錯位等質量缺陷。第四、施工影響分析,在水利工程施工過程中,開挖爆破工序會對周圍巖體造成不可避免的擾動,個別施工方法的不當可能造成細小的裂隙出現,易對壩基的整體穩定性產生影響。
某水利工程的主要用途是防洪,大壩為砼重力壩,最大高度達80m。在壩基的四周,共有6條NE向斷層及河床基巖槽,其中以河床F1與右岸F2對建筑物的影響最為明顯。壩基巖體包括砂巖、頁巖及灰巖,具有較強的透水性,同時壩址處地下水以裂縫(承壓)水為主。據不透水規定,河床及兩岸位置應分別設在37~59m、52~93m。
(1)大壩基礎開挖方式的選擇
在對大壩基礎工作環節進行開挖施工時,一定要確保開挖的方式呈現出臺階處理控制,并將其寬度與高度切實按照相關規定進行配比,并為其實現基礎開挖與對應的標準相匹配。在對壩基面進行上斜角進行控制,通常情況下,壩基基礎中關于基面的上斜角控制為7度左右,這種角度能夠最好的將壩體本身的穩定性得到控制,并為大壩安全建設提供給了更佳的保證。為此,必須在施工中做好積極的防范工作,從而減少大壩基礎受外部環境的不良影響而降低建設質量。
(2)大壩基礎的開挖高度控制
在基坑的開挖工作中,需要將兩岸的高程壩的高度進行測量和把控,對其基巖施工性能等進行河床的改進,從而防止大壩基礎工程受到風蝕影響。在基坑的工程建設工作中,施工單位需要對巖體進行深入分析與選擇,切實保證巖體與實際施工建設的需求標準相一致,從而防止大壩穩定性的安全性得不到相應保證。大壩的巖體的選取盡可能選用巖性、完整性和風化厚度較好的巖體。
(1)設置防滲帷幕,防滲帷幕是一種應用效果較佳的施工方式,其在案例工程中的應用如下:先將防滲帷幕設在上游基礎灌漿廊道中,再分別延伸至壩肩山體,并停在地下水位與正常蓄水位相交的145m高程處,此時防滲帷幕總長超過549m;水墊塘上按“一”字形設防滲帷幕及保證其處在二道壩基灌漿廊道中,并按山體走向延伸至30m,此時防滲線路總長應低于295m。依照經驗,防滲帷幕的設置應滿足如下標準:壩基防滲帷幕的透水率q應≤3Lu;水塘、山體及壩肩的透水率應≤5.0Lu。
(2)設置基礎排水
壩基中的排水孔可對控制壩基的揚壓力具有重要作用,建議按如下要求設排水孔:在防滲帷幕后設基礎排水孔;在水墊塘附件上設成排封閉型排水孔;在封閉抽排區間設縱橫3排輔助排水孔。在設置排水孔時,應控制好如下技術參數:孔距設為3m;孔徑設為90~113mm;排水孔傾斜向下游及其傾角設為75°;輔助排水孔設為垂直孔;主排水孔孔深設為帷幕孔深的2/3,其中封閉型排水孔、輔助排水孔的孔深分別設為12m和9m。
總之,社會的高速發展推動著我國水利工程事業的良好發展,水利事業在發展中又推動者國民經濟的穩步提高,二者相輔相成的作用下為社會的發展提供了良好的發展契機。在水利工程施工中,其大壩基礎處理關鍵技術的探討與應用備受廣大施工人員的關注,大壩基礎問題作為工程建設的核心,必須加強對其基礎問題的細化分析,并針對性的鉆研關鍵技術方案。
[1]王傳寶.水利基礎施工中軟土地基的處理措施[J].科技創新與應用 ,2017,(10):223.
[2]楊萬清.水利工程施工中大壩基礎處理問題分析[J].珠江水運,2016,(21):84-85.