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文档简介
1、水利工程施工大坝基础处理问题分析 社会快速发展带动了国家各行业的进步,对应水利水电工程的发展速度不断提升,为了保证对应施工质量满足社会需求,需要加强枢纽大坝施工处理,枢纽大坝工程作为整体工程项目的核心部位,对工程质量、施工效率影响较大,为此,加强枢纽施工的基础处理控制,是保证大坝使用功能的关键。本文针对国内水利工程现状,进行了大坝基础问题讨论,从技术角度出发进行了大坝基础处理问题探讨。 1.水利工程大坝基础常见问题分析 针对国内水利工程进行总结分析,总体上看,坝基岩石的强度一般较高,与混凝土重力坝大体具有一致的建设标准,受断层影响,施工中需要加强质量问题控制,分析如下。第一、软弱夹层状况分析,
2、该夹层中,力学性能相对较小,抗剪强度仅为0.23-0.33,变形模量也仅为0.02-0.04GPa。相比于周边岩体的力学参数,明显偏低,导致坝基整体抗压能力较差。第二、坝基渗漏状况分析,水利工程中,坝基的岩体抗渗效果一般较好,根据当地地质状况,对F1、F2层需要进行贯穿坝基控制,该环节中裂痕、渗漏问题较为常见,需要引起重视。第三、岩体错位状况分析,大坝建设施工中,岩体强度高,但是变形模量小,两岸的拱座岩体中,软夹层较多,易发生错位等质量缺陷。 2.基础开挖环节分析 水利水电工程项目一般地处偏僻山区,受周边岩层风化状态等影响,其结构、断层面等存在诸多不同,对大坝的稳定性影响较大,尤其是潜在地震区
3、域的坝基选址中需要引起足够的重视。 2.1开挖方式 大坝基础开挖一般为台阶式处理控制,其宽度、高度需要综合坝体的抗滑性能、安全性能分析,为了实现基础开挖与对应标准匹配,设计中,需要将坝基面进行上斜一定角度,一般为7度,实现坝基的稳定状态。此外,针对泄洪期间雾化的状况,为了避免雾化导致的岩石侵蚀,需要进行边坡开挖施工期间的有效处理,避免后期安全隐患。 2.2开挖高程 基坑开挖环节中,若两岸高程坝的高度过大,需要根据基岩施工性能等进行河床改进,若间隙夹缝过大、裂痕明显,会引起后期基面风化。其具体表现为:表面岩层的裂痕加剧、完整性降低。对大坝建筑使用的岩体需要进行合理选择,如岩体的岩性、完整性、风化
4、厚度等等。针对河床溢流坝区间而言,需要在开挖高层上进行高度控制,一般为65m左右,对两岸挡水坝的距离需要进行增加提升。 2.3地质缺陷问题分析 坝基施工中,断层、软夹层状况较多,处理时,需要根据实际状况进行对应分析,一般借助掏挖处理。断层开挖中,需要延伸至坝体外界3-4m。对软弱夹层进行掏挖作业中,需要将深度进行合理控制,一般深延至软夹层的1-2倍,针对断层交汇区、夹层密集区等进行重点监督管理。 3.坝基渗流问题分析 3.1防渗帷幕的设计选取分析 水利工程中,防渗帷幕为较为常见的排水设置,一般将将其置于坝基上游灌浆位廊道位置处,需要与坝肩、山体进行合理的顺延方向控制,达到合理蓄水位、地下水水位
5、交接145m处时停止,一般帷幕长度为549m。帷幕施工中,需要保证排列形式为“一”字形,其位置处于二道坝基的灌浆廊道处较为合理,可根据山体走向进行扩大延续,长度为30m左右,且需要控制防渗总长在295m之内。水利施工中,防渗帷幕的设计原则分析如下:河床坝基位置透水率应为q2Lu,坝肩、山体和水垫塘透水率应为q4Lu。一般情况下,工程的防渗帷幕为单排孔的形式,河床、右岸需要保证沿着河流的方向进行孔的定位,借助固结灌浆法进行防渗帷幕施工,孔深一般不低于13m,其原因在于提高坝基岩体的抗渗效果。灌浆操作中,孔多为垂直方向设置,间距2m。根据国内水利工程项目的总结分析发现,河床、右岸一般具有良好的透水
6、性能,其他部位的透水性一般。为此,可借助悬挂法进行防渗施工,坝基帷幕需要在30m以上较为合适,且封闭帷幕深度不低于16m。施工处理中,需要根据实际状况进行灌浆的孔段设置,采取对应的孔内循环灌注、分段钻灌的方法控制。浆材等需要保证型号规格满足施工要求,一般选525号普通硅酸盐水泥进行帷幕施工,表层施工中,灌浆压力一般为1-2倍普通部位的数值。 3.2基础排水的设置分析 水利施工中,大坝的基础排孔作用较大,是降低坝基扬压力的关键设置。为了满足坝基扬压力需要,一般基础排水孔需要设置在帷幕后,根据水垫塘状况、附件形式等进行封闭排水孔处理。封闭抽排设置区域内,一般纵横设置3排排水孔,保证封闭排水效果良好
7、。设计排水口时,需要根据参数变化进行处理:孔径范围为90113mm,孔距3m,斜孔角度为75。辅助排水孔的设置中,一般为垂直设计,对应孔深根据帷幕的60%左右进行改动处理,封闭排水孔深度为12m,辅助孔深9米。坝基的渗流处理中,分析后发现对应软弱夹层的抗渗破坏力较低,临界渗透比不超过6.2。因此排水孔的设置中,一般需要进行软夹层的避让处理,防止渗漏状况的发生。3.3设计方案的选取坝基渗漏问题对整体工程项目的危害较高,需要引起足够的重视,设计中,根据坝基消力池稳定性进行方案设计,对渗漏量、渗漏系数等进行合理选取,实现软弱夹层的合理控制。河床渗流的特点如下:高处低、稳定性差、水头高,导致设计工作的
8、难度较大。针对水利工程状况,排水方案的选取较为关键。 4.特殊地基的新工艺分析 水利工程的特殊性、重要性增加了大坝的施工难度,为了保证施工质量、安全施工等要求,需要对大坝的施工工艺进行全面掌控,水利工程地域广、分布范围大,加强对特殊地基的研发讨论,实现特殊地基的新工艺控制具有重大价值,具体分析如下。 4.1强透水层的防渗分析 水利工程中,其地基施工中的强透水层包含砾石、卵石,需要进行开挖清除处理,接着进行混凝土、黏土的置换操作,填充后形成截水墙。其次,借助冲击钻进行大孔径孔的钻取,填充黏土、混凝土后进行防渗墙的建立,还可以借助高压喷射灌浆的方法施工,对应建筑处水泥防渗墙。 4.2可液化土层的分
9、析 水利工程中,大坝的地基施工常见可液化土层的状况,其处理方法分析如下:第一、分层振捣,保证压实性良好;第二、对科夜话土层进行立砂井、灰土桩设置;第三、开挖后填充高强度的物质;第四、对混凝土进行可液化土层的封闭施工。 4.3软弱夹层的处理分析 软土夹层主要特点:含水率高、透水性差。导致水利工程中该基础土层中含水率甚至高达70%,抗剪强度较低,其处理方法总结如表1所示。 4.4坝基涌泉状况处理控制方法分析 对于现代水利工程而言,坝基涌泉的危害较高,土坝受管涌状况影响,导致坝体自身稳定性下降,对应混凝土浇筑较为关键,一般借助能排则排、能堵则堵的方法进行控制。 5.结语 为了保证社会稳定性、经济稳定增长,需要加强水利工程相关项目的重点建设,水利工程的大坝基础处理环节中,根据工程自身状况、当地土质条件等,对坝基进行渗压、渗流的合理监测
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