摘 要:隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,水利工程也得到了較快發(fā)展,水利工程施工技術(shù)不斷提高。在水利工程施工中,大壩基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工是水利工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。本文主要對(duì)水利工程大壩基礎(chǔ)處理方面的問題進(jìn)行分析,結(jié)合具體的工程案例,提出了相應(yīng)的改進(jìn)意見,以供參考。
關(guān)鍵詞:水利工程 大壩基礎(chǔ)處理 措施
中圖分類號(hào):TV6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2013)02(c)-0073-02
1 工程概況
某水利工程主要用于防洪,攔河大壩為混凝土重力壩,壩高最大為80 m,壩軸線就長度最大值為341 m,壩基工程建設(shè)對(duì)地質(zhì)條件要求不高,在壩基的周圍衍生了6條NE向斷層和河床基巖槽,對(duì)建筑物有較大影響的是河床F1和右岸F2。壩基基巖為透水巖體,防滲功能也較好,地下水比例主要是裂縫水和裂縫承壓水。不透水規(guī)定為:河床位置應(yīng)在37~59 m之間,兩岸位置應(yīng)在52~93 m之間。
2 水利工程中大壩基礎(chǔ)處理的常見問題
從總體上看,由于壩基巖石的強(qiáng)度較大,一般情況下,與混凝土重力壩的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相符合,但是由于受到斷層地質(zhì)條件影響,在施工過程中,出現(xiàn)了一些問題,需采取一些措施進(jìn)行處理。
(1)軟弱夾層問題。在軟弱夾層中,其力學(xué)參數(shù)會(huì)明顯降低,抗剪強(qiáng)度僅為0.23~0.33,變形模量也僅為0.02~0.04 GPa。與周圍巖體的力學(xué)參數(shù)相比明顯偏小,導(dǎo)致壩基抗壓強(qiáng)度較低。
(2)壩基滲漏問題。在一般情況下,大壩建設(shè)區(qū)域的巖體抗?jié)B性都比較高。根據(jù)該區(qū)域地質(zhì)條件,由于F1和F2層都直接貫穿壩基,因此容易出現(xiàn)滲水、裂縫、松碎等問題,因此要采取必要措施。
3 基礎(chǔ)開挖過程
3.1 基礎(chǔ)開挖方式
大把基礎(chǔ)開挖一般采用臺(tái)階式,臺(tái)階具體寬度和臺(tái)階高度應(yīng)由壩體的抗滑安全情況來決定。為了保證基礎(chǔ)開挖與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)相符合,應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中,將把壩基面向上稍微傾斜7度,這樣能保證壩基的最佳狀態(tài)。同時(shí),由于泄洪霧化水對(duì)兩岸巖石會(huì)產(chǎn)生一定的侵蝕作用,且邊坡開挖對(duì)壩基會(huì)造成很大影響,因此應(yīng)特別注意。
3.2 開挖高程
在基坑開挖中,如果兩岸高程壩段過高,則應(yīng)根據(jù)基巖施工標(biāo)準(zhǔn)來改進(jìn)河床,如果出現(xiàn)間隙夾層和裂縫問題,會(huì)加劇基面的風(fēng)化程度。表現(xiàn)如下:表面巖石完整性降低、裂縫問題加重,河床距離在3~4 cm之間,基巖兩岸距離在4~6 cm之間。對(duì)建壩巖體使用情況進(jìn)行分析,如巖體巖性、巖體表面的完整性、壩基巖體風(fēng)化厚度等。對(duì)河床的溢流壩段而言,在建基面開挖高程上,最好控制在65 m左右,還應(yīng)該不斷增加壩基兩岸擋水壩段的距離。
3.3 地質(zhì)缺陷問題的處理
4 壩基滲流處理措施
4.1 設(shè)計(jì)方案應(yīng)力求詳細(xì)
4.2 設(shè)置防滲帷幕
在一般情況下,防滲帷幕為單排孔設(shè)計(jì),F(xiàn)1、F2能夠順著河流的流向滲水性好的地段來設(shè)置孔,防滲帷幕設(shè)置中采用固結(jié)灌漿孔,在孔深上應(yīng)確保在13 m以上,主要是為了提高壩基巖體的整體抗?jié)B性。在帷幕灌漿中,孔的形態(tài)多維垂直孔,孔距為2 m。在考察中發(fā)現(xiàn),除了F1、F2巖體透水性較好,其他的透水性都較差。因此可以采用懸掛式防滲帷幕,壩基帷幕在30 m以上,且封閉帷幕深度大于16 m。在防滲帷幕施工過程中,應(yīng)采取必要措施,在關(guān)灌漿時(shí)應(yīng)該根據(jù)各灌漿孔段的實(shí)際情況分別采取孔內(nèi)循環(huán)灌注和分段鉆灌方法。在漿材選擇上,應(yīng)選取525號(hào)普通硅酸鹽水泥,在帷幕表層段灌漿時(shí),應(yīng)將灌漿壓力保持在1~2倍。
4.3 設(shè)置基礎(chǔ)排水
在大壩基礎(chǔ)中,基礎(chǔ)排水孔的作用主要是降低壩基的揚(yáng)壓力。為了滿足壩基的揚(yáng)壓力要求,應(yīng)將基礎(chǔ)排水孔設(shè)在防滲帷幕后,在并在水墊塘附件設(shè)一排封閉的排水孔,在封閉抽排區(qū)域,應(yīng)縱橫設(shè)置3排輔助的排水孔,完善封閉排水的作用。同時(shí),在排水孔設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)重視相關(guān)參數(shù)變化情況:孔徑應(yīng)為90~113 mm,孔距應(yīng)為3 m,水孔的形式應(yīng)為斜孔,且傾斜角度應(yīng)為75°。在輔助排水孔設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)采用垂直孔,且主排水孔孔深應(yīng)按照帷幕孔深2/3進(jìn)行改動(dòng),封閉的排水孔深應(yīng)為12 m,輔助排水的孔深應(yīng)為9 m。對(duì)壩基滲流的參數(shù)進(jìn)行分析,可以看出壩基軟弱夾層的抗?jié)B破壞力較弱,其臨界滲透比只有2.6~6.2,破壞滲透比為21~45之間。因此在排水孔設(shè)置中,應(yīng)避開軟弱夾層設(shè)置,還應(yīng)該防止軟弱夾層滲透。
5 結(jié)語
在水利工程大壩基礎(chǔ)處理中,應(yīng)根據(jù)水利工程自身的條件,結(jié)合壩基滲壓和壩基滲流等監(jiān)測情況來組織工作。從大壩運(yùn)行情況來來看,封閉式的抽水排水滲控方案在降壓排滲方面有較好的效果,在與壩基排水孔的配合過程中,能夠有效提高壩基的滲壓控制力,是一種可以大力推廣的處理方案。
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