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        如何處理水工大壩造孔中的施工問題

        2014-11-17 12:28:19張威
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年33期

        張威

        摘 要:隨著社會的不斷發(fā)展,水工建設(shè)中所應(yīng)用的科技也越來越發(fā)達,這就為水利工程進一步向前發(fā)展提供了基礎(chǔ)動力。作為水工建設(shè)中最為基礎(chǔ)以及核心的環(huán)節(jié),大壩造孔具有著重要地位,需要予以不斷的研究以及發(fā)展。文章針對水工建設(shè)中該環(huán)節(jié)經(jīng)常遇到的問題展開分析探討,并在此基礎(chǔ)上這對施工中所存在的問題提出了可行的解決方案。

        關(guān)鍵詞:水利大壩造孔技術(shù);常見問題處理;出現(xiàn)原因

        水工大壩作為水利工程的核心以及基礎(chǔ),在其施工中會受到很多因素的影響,從而出現(xiàn)各種問題,最為常見的問題便是施工問題。由于大壩造孔所使用的技術(shù)工藝較為復(fù)雜,因而在整個施工過程中會受到來自多方的影響,從而出現(xiàn)各種問題。例如施工中經(jīng)常會遇到孔壁倒塌、鉆頭脫落現(xiàn)象,壩體裂縫現(xiàn)象也是常見的問題之一。文章依照實際施工中所遇到的具體問題,針對造孔施工中遇到的一些常見問題展開了分析,并相應(yīng)的提出了針對性的解決措施。

        1 如何處理孔壁塌陷

        1.1 原因分析

        首先,壩體土料是保證壩體堅實度的基礎(chǔ),土料必須予以填筑、壓實后才能夠發(fā)揮作用,但是在施工過程中,由于填筑壓實質(zhì)量不合格,因而導(dǎo)致壩體土質(zhì)松散,壩體結(jié)構(gòu)不平衡,這就造成了壩體出現(xiàn)裂縫,嚴重者可能會發(fā)生塌陷。其次,施工中所使用的材料也是保證壩體質(zhì)量的基礎(chǔ),由于所使用的施工用固壁泥漿沒有達到標準,這就使得壩體堅實度無法得到保證,加之沒有了解施工地水文地質(zhì)條件。所以施工中會使得無法保護孔壁,致其塌陷。再者,施工中不可避免的會出現(xiàn)泥漿的滲透現(xiàn)象,即泥漿滲入其他地層,由于施工中會遇到空隙相對較大的礫石層,因而會出現(xiàn)集中滲漏,從而使得泥漿流失。如果施工中沒有及時補充流失的砂漿,那么壩體的孔壁必然就無法保證質(zhì)量,因而在鉆孔過程中會出現(xiàn)坍孔,這是其內(nèi)部壓力不達標引起的。另外若鉆孔過程中鉆進細砂層也可能會導(dǎo)致由于泥漿壓力變現(xiàn)而出現(xiàn)的坍孔現(xiàn)象。另外,若施工中遇到一些問題需要停工,那么在該段實踐中需要及時的檢測泥漿,保證泥漿數(shù)量以及質(zhì)量符合壩體設(shè)計建設(shè)標準。若發(fā)現(xiàn)在停工期間泥漿有流失現(xiàn)象,則應(yīng)當(dāng)及時的予以補充,若此時流失泥漿沒有得到補充,就極有可能發(fā)生坍孔現(xiàn)象。另外必要時需要對泥漿進行定期攪動,攪動不及時也會造成坍孔現(xiàn)象。且這種現(xiàn)象往往影響范圍都相對較大,造成嚴重的后果。最后,鉆孔力度運用的不合理也是導(dǎo)致坍孔現(xiàn)象的主要原因之一。鉆具在應(yīng)用的過程中若力度使用不合理很容易造成對泥皮的破壞,若出現(xiàn)破壞而沒有及時的進行處理就極有可能導(dǎo)致坍孔。另外泥漿面導(dǎo)向槽的深度是否合理也是引發(fā)坍孔現(xiàn)象的主要因素,在進行鉆孔的過程中由于導(dǎo)向槽問題會使得孔壁受到泥漿面的掏刷,從而引發(fā)坍孔。

        1.2 解決方案

        將鉆孔設(shè)備移除,并去除鉆具,對坍孔部位進行處理,這是最有效也是最直接的方式,通過這種方式可以對埋鉆以及坍孔等綜合性事故進行規(guī)避。另外在處理的過程中需要對塌陷原因進行分析,并了解塌孔位置、大小以及塌陷深度,并結(jié)合引發(fā)因素找出合理地解決方案。具體的可以通過以下方式進行:

        首先可以改變泥漿的比重,泥漿比重改變了,那么泥漿的粘度也會隨之改變,通過增加粘度達到提高壩體質(zhì)量度的目的?;蛘咭勒諏嶋H施工中的要求,添加一些聚合物,從而提高泥漿的粘度。若出現(xiàn)了塌孔,為了保證其不再次擴大,在進行泥漿的填筑過程中要十分注意;此外在施工前需要準備粘土塊以及纖維較強的材料,若出現(xiàn)了大規(guī)模的塌孔,可以將這些材料填筑其中,穩(wěn)定塌孔部位。待塌孔現(xiàn)象得到控制再進行鉆孔。

        1.3 預(yù)防措施

        首先,需要對施工所在地的水文狀況以及地質(zhì)狀況進行勘探、了解、分析、總結(jié)。依照施工的需要和當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,對護壁施工所需要的泥漿進行選擇,并對其性能指標依照具體需要進行調(diào)整,及時化驗分析,從而隨時的保證鉆孔質(zhì)量。其次,在施工前需要進行充分的材料準備,保證泥漿、粘土快以及纖維性強的材料數(shù)量。再者,施工過程中需要嚴格監(jiān)控泥漿的漏失情況,將其降至最低。停工時需要及時的對泥漿進行攪動,若發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,要及時的予以補充。保證泥漿始終高于地下水位以及槽口板。最后,待造孔后,還必須保證不能對泥漿進行稀釋。

        2 如何處理鉆頭脫落問題

        2.1 原因分析

        第一,鉆頭由于使用周期過長,沒有對上面受到較大程度磨損的鋼絲繩進行及時的更換。第二,鉆頭用鋼絲繩進行連接,沒有及時發(fā)現(xiàn)鋼絲繩子夾子抬動而造成嚴重抽脫。第三,沒有按照要求安裝保護繩以及不干凈孔底等都會造成嚴重坍塌,最終導(dǎo)致埋鉆的事故發(fā)生。

        2.2 處理方案

        首先,要及時查明事故的原因,并及時對鉆頭脫落事故進行處理。如果事故發(fā)生是由于主繩的斷裂,應(yīng)該迅速使用保護繩。如果在當(dāng)時的情況下沒有保護繩,要先更換泥漿。其次,抽凈鉆頭附近區(qū)域的鉆碴,隨后用打撈工具進行打撈,當(dāng)卡住以后,進行提起,注意這時候要輕輕震打,并隨時取出鉆頭。

        2.3 鉆頭脫落問題的預(yù)防

        鋼絲繩在整個施工過程中要經(jīng)常進行檢查,發(fā)現(xiàn)破損,要及時更換,及時緊固抬動鋼絲繩卡子,并且要在鉆頭上加保護繩,隨時保持孔內(nèi)干凈和鉆碴的抽取。

        3 如何解決斜孔問題

        3.1 原因分析

        很多問題都可能導(dǎo)致斜孔的出現(xiàn),如孔內(nèi)有鉆渣、鉆頭嚴重磨損、不當(dāng)?shù)乃衫K等問題都有可能導(dǎo)致鉆頭無法垂直下落以及不妥當(dāng)變層處理等。

        3.2 處理方案

        如果出現(xiàn)斜孔現(xiàn)象,要及時找到孔斜點然后進行回扭。如果出現(xiàn)比較嚴重的孔斜,只有及時進行回填,再重新造孔。同時,在進行施工時也可以根據(jù)實際情況采用多種其他的方法進行彌補,使用液壓抓斗進行自動糾偏。

        3.3 斜孔問題的預(yù)防

        作者根據(jù)從事相關(guān)工作的一些經(jīng)驗總結(jié)了幾種方法,以應(yīng)對孔斜超標,同時,對保證成孔質(zhì)量的提高也起到了相當(dāng)大的作用。

        首先,孔內(nèi)的泥漿粘稠度要合適,同時也要一直保持孔內(nèi)干凈。其次,隨時糾正鉆頭補焊的過程和方法。再次,松繩的時候要適當(dāng),鉆頭在孔內(nèi)工作的時候要保持鉆頭的穩(wěn)定性,更不能打空錘。為了能夠?qū)κ┕みM程進行及時的掌握以及保證施工的安全,要求每個工作小組要多檢查、勤檢查。最后,在傾斜地層作業(yè)的時候要對地層因素和水文因素進行周密而細致的考慮,謹慎處理硬度不均勻的表面。

        4 如何處理堅硬巖層孤石

        施工過程中會遇到很多堅硬的巖石,導(dǎo)致鉆進困難。此時可以通過沖擊鉆進行鉆進造孔。也可以采用小型的加重桿一字頭鑿子進行碎石鉆進。很多地區(qū)依照當(dāng)?shù)厍闆r可以采用水下爆破,即鉆進前首先解決大型的障礙石塊,以此保證鉆進順利。

        5 如何解決人員組織問題

        另外需要綜合施工的實際狀況。一些施工地點由于地理位置相對較偏,因而施工設(shè)施無法與之配套,在施工管理上也受到條件的限制而無法順利進行。在工程施工中,后期需要檢查、值班,但是由于人員配備不足,無法順利保障工作的進行。因此依照當(dāng)?shù)貭顩r,可以通過對人員進行培訓(xùn)的方式,組織一部分人員掌握簡單的技術(shù),通過這些值班人員,從而使得工程后期工作可以滿足基本要求。保證大壩建設(shè)中的定位一級建設(shè)形式等符合標準要求。這對于整個水工項目來說都具有重要意義,決定了后期電站的設(shè)計是否可以控制成本,提高性能指標。

        造孔技術(shù)作為整個工程的重點,實際工程中要綜合考慮各種情況,包括地址結(jié)構(gòu)以及水文狀態(tài),地理環(huán)境以及地層結(jié)構(gòu)也是影響造孔質(zhì)量的基礎(chǔ)。

        參考文獻

        [1]章美文.造孔施工中常見問題的處理[J].華北水利水電學(xué)院院報,2002.

        [2]李新強,杜碧娥,劉長順.砼防滲墻鋸槽機施工技術(shù)在大壩加固中的應(yīng)用[J].陜西水利,2003.

        [3]戚藍,陳術(shù)山,莊小軍.防滲墻施工中的孔斜控制和修孔器修孔[J].中國農(nóng)村水利水電,2004.

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