摘 要:針對(duì)水利水電大壩工程基礎(chǔ)部分的處理,做了簡(jiǎn)單的論述。此類工程作業(yè)中,基礎(chǔ)處理的效果,直接影響著工程建設(shè)的整體質(zhì)量,因此需要做好嚴(yán)格的把控?,F(xiàn)結(jié)合具體實(shí)踐,總結(jié)基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)要點(diǎn),提出了相應(yīng)的策略,共享給行業(yè)人員。
關(guān)鍵詞:水利水電;大壩工程;基礎(chǔ)處理;設(shè)計(jì)要點(diǎn)
中圖分類號(hào):TV223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004-7344(2018)17-0126-02
前 言
現(xiàn)階段,國(guó)家經(jīng)濟(jì)增速發(fā)展,帶動(dòng)著基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中,水利水電大壩發(fā)揮著重要的作用。因?yàn)樽鳂I(yè)環(huán)境復(fù)雜,對(duì)施工作業(yè)的質(zhì)量,有著更高的要求。尤其是工程基礎(chǔ)部分,其長(zhǎng)期處于水面以下,極易受到水浸潤(rùn)以及侵蝕的影響,出現(xiàn)各類問(wèn)題。如果質(zhì)量不達(dá)標(biāo),則極易造成質(zhì)量事故?;诖耍瑥?qiáng)化此課題的分析,提出基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有效措施,有著重要的意義。
1 水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理特點(diǎn)
對(duì)水利水電大壩工程,其基礎(chǔ)部分,采取處理措施,能夠提升基礎(chǔ)部分的質(zhì)量。此項(xiàng)工作具有以下特點(diǎn):①危險(xiǎn)因素多。由于大壩工程施工條件較差,地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此未知因素較多,難以輕易確定,實(shí)現(xiàn)理論控制?;诖?,做好基礎(chǔ)把控,有著重要意義。若基礎(chǔ)設(shè)計(jì)缺乏科學(xué)性和準(zhǔn)確性,會(huì)增加工大壩工程危險(xiǎn)系數(shù),極易造成安全事故或者自然災(zāi)害。②大壩工程技術(shù)復(fù)雜。大壩工程投入使用后,受到地質(zhì)環(huán)境的影響,使得大壩下部極易受到影響。基于此,開展施工作業(yè)前,要做好施工現(xiàn)場(chǎng)勘探,必要時(shí)要做好現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)。③大壩工程質(zhì)量評(píng)估難度大。由于大壩基礎(chǔ)部分為隱蔽工程,因此工程收工后,質(zhì)量評(píng)估以及檢驗(yàn)的難度較大。工程質(zhì)量如何,需要從其運(yùn)行情況來(lái)說(shuō),但是若運(yùn)行階段地基基礎(chǔ)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題,再進(jìn)行返修,工作難度較大?;诖?,要做好基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)質(zhì)量的把控。
2 水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)實(shí)例分析
2.1 案例概述
以某工程為例,設(shè)計(jì)庫(kù)容為1.03億m3,具有防洪功能、灌溉功能、發(fā)電功能、水產(chǎn)養(yǎng)殖功能,同時(shí)為附近多個(gè)城鎮(zhèn),提供生產(chǎn)和生活用電,并且提供生產(chǎn)生活用水。建設(shè)內(nèi)容主要包括主壩、副壩、發(fā)電站以及溢洪道等,水壩設(shè)計(jì)為混凝土重力壩,設(shè)置在河谷出口位置,整體長(zhǎng)度為235m,高度為45.6m。通過(guò)對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行勘查分析,發(fā)現(xiàn)巖體滲水性較大,極有可能存在軟弱夾層,抗剪強(qiáng)度低,難以達(dá)到基礎(chǔ)穩(wěn)定性以及可靠性的要求,因此要做好基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)工作。
2.2 大壩工程基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)
2.2.1 基巖加固
因?yàn)閴位趲r層位置的承載力差,基礎(chǔ)部分的穩(wěn)固性以及承載力較差,要對(duì)其進(jìn)行加固處理。采取固結(jié)灌漿法,對(duì)基巖進(jìn)行加固處理,增強(qiáng)基巖強(qiáng)度,改善防滲性能。為保證操作的質(zhì)量,要從各方面入手,做好固結(jié)灌漿分析以及設(shè)計(jì)。此工程設(shè)計(jì)中,固結(jié)灌漿處理范圍把控在15~25m范圍內(nèi)。結(jié)合壩基應(yīng)力實(shí)際情況,明確各個(gè)位置的固結(jié)灌漿處理深度,具體如下:①河床段處理深度控制為7~9m;②兩岸拱座部分處理深度為8~11m;③對(duì)于部分地質(zhì)缺陷的壩段,處理深度控制為10~15m范圍。
2.2.2 開挖方式
對(duì)于大壩工程基礎(chǔ)部分的處理,通常采取臺(tái)階式開挖作業(yè)方法??紤]到臺(tái)階的高度以及寬度,極大程度上受大壩壩體穩(wěn)定性以及抗滑安全性等因素的影響。開展基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)時(shí),要保證臺(tái)階寬度處于合理范圍內(nèi),要比壩底寬50%左右,并且相鄰臺(tái)階的高度差,其不能大于10m。為確保壩體的穩(wěn)定性以及應(yīng)力平衡,要適當(dāng)調(diào)整壩基面,使其向上游傾斜7°。對(duì)于邊坡高度,結(jié)合具體情況,設(shè)計(jì)為60m,以10m為間距,并且在各級(jí)邊坡面上布置錨索,做好保護(hù)措施[1]。
2.2.3 基面處理
經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘查作業(yè),發(fā)現(xiàn)在基面局部位置,存在著斷層以及軟弱夾層等地質(zhì)問(wèn)題,要采取相應(yīng)的措施,保證大壩工程基礎(chǔ)部分施工質(zhì)量。對(duì)于大壩工程存在的斷層以及溶洞等問(wèn)題,采取混凝土灌注作業(yè)法。先開展清理作業(yè),再使用混凝土,開展灌注回填作業(yè),為大壩工程基礎(chǔ)施工作業(yè),提供相對(duì)較好的地質(zhì)條件。對(duì)大壩工程軟弱夾層,采取掏挖的方法處理,把掏挖深度把控在夾層寬度1.5倍左右,深挖作業(yè)時(shí),對(duì)于夾層密集區(qū)域、交匯位置,要采取可靠處理措施。
2.2.4 其他處理
開展水利水電大壩工程基礎(chǔ)施工作業(yè),若出現(xiàn)鉆孔遺漏,極有可能會(huì)影響大壩工程基礎(chǔ)整體的穩(wěn)定性。基于此,要做好平洞以及鉆孔清理、回填工作。在設(shè)計(jì)時(shí),要做好深度勘探,確定平洞和鉆孔直徑以及深度等,保證基礎(chǔ)處理的有效性。若有必要,要做好拱座應(yīng)力分布分析,運(yùn)用有限元計(jì)算法,合理調(diào)整平洞清理以及回填,確保基礎(chǔ)處理的效果[2]。
3 水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)策略總結(jié)
3.1 合理選擇地基處理技術(shù)方法
在水利水電大壩工程中,對(duì)于基礎(chǔ)處理,要合理選擇地基處理技術(shù)方法。目前,基礎(chǔ)處理常用方法如下:①固結(jié)灌漿。一般來(lái)說(shuō),壩基固結(jié)灌漿施工作業(yè),多采取孔內(nèi)循環(huán)分段式灌漿方法,從上向下循環(huán)。在施工作業(yè)中,依據(jù)河床的上下游河段,開展施工作業(yè)。作業(yè)時(shí)大壩碾壓高度會(huì)不斷提高,因此要做好固結(jié)灌漿孔施工質(zhì)量的把控,保證施工作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性。②帷幕灌漿。運(yùn)用帷幕灌漿施工工藝,開展基礎(chǔ)處理,鉆孔部分是核心,因此要做好施工質(zhì)量的嚴(yán)格把控。鉆孔孔徑不可以大于91mm,終孔孔徑必須大于56mm。使用專用設(shè)備,檢測(cè)帷幕灌漿鉆孔的傾斜程度,檢測(cè)間距把控在5~10m范圍內(nèi),孔斜要控制在合理范圍內(nèi)。③地基置換。對(duì)于水利水電大壩工程,在施工建設(shè)時(shí),需要進(jìn)行地基置換。為確保大壩結(jié)構(gòu)運(yùn)行的穩(wěn)定性,必須要在相應(yīng)的條件下,適當(dāng)拓寬置換寬度。在選擇地基處理方法時(shí),要結(jié)合具體情況來(lái)選擇,保證工程處理效果[3]。
3.2 合理選擇基礎(chǔ)開挖方式
在進(jìn)行水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)時(shí),要結(jié)合工程具體情況,來(lái)選擇基礎(chǔ)開挖方式。嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定,控制臺(tái)階的高度以及寬度,保證基礎(chǔ)開挖能夠達(dá)到工程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)壩基面,要做好上斜角的把控。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于基面的上斜角的把控,要控制在7°左右,進(jìn)而保證壩體的穩(wěn)定性和安全性。在設(shè)計(jì)中,要明確各類施工要求,保證壩體自身的穩(wěn)定性得以有效控制,保證大壩安全建設(shè)。在具體設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員必須要堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)的原則,做好開挖要點(diǎn)的把控,保證開挖設(shè)計(jì)的合理性。除此之外,要確定開挖高度。開展基坑開挖作業(yè),要做好高程壩高度的測(cè)量以及把控,積極改進(jìn)河床,避免大壩基礎(chǔ)受到風(fēng)因素的影響?;拥墓こ探ㄔO(shè)工作中,施工單位需要對(duì)巖體進(jìn)行深入分析與選擇,切實(shí)保證巖體與實(shí)際施工建設(shè)的需求標(biāo)準(zhǔn)相一致,從而防止大壩穩(wěn)定性的安全性得不到相應(yīng)保證[4]。
3.3 基滲流控制
在設(shè)計(jì)中,對(duì)于基滲流控制,要從以下方面入手:①設(shè)置防滲帷幕。水利水電大壩工程中,采取防滲帷幕的方式,能夠獲得不錯(cuò)的效果。設(shè)計(jì)時(shí)要從實(shí)際出發(fā),嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范,做好防滲帷幕各項(xiàng)參數(shù)的合理把控,保證其作用充分發(fā)揮。②設(shè)置基礎(chǔ)排水。水利水電大壩中的壩基,其設(shè)置的排水孔,能夠?qū)崿F(xiàn)壩基揚(yáng)壓力的有效控制。對(duì)于排水孔的設(shè)置,可在防滲帷幕后,設(shè)置基礎(chǔ)排水孔。選擇水墊塘附件上,布置排水孔,并且要做好技術(shù)參數(shù)的把控,對(duì)于孔距設(shè)計(jì)為3m,對(duì)于孔徑設(shè)計(jì)為90~113mm范圍。通過(guò)強(qiáng)化設(shè)計(jì),保證設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量[5]。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì),要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范,做好全面的把控。在設(shè)計(jì)時(shí),合理選擇地基處理技術(shù)方法,合理選擇基礎(chǔ)開挖方式,強(qiáng)化基滲流控制。通過(guò)強(qiáng)化基礎(chǔ)設(shè)計(jì),保證設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]姚 亮.水利水電大壩工程基礎(chǔ)的處理設(shè)計(jì)問(wèn)題分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2016(21).
[2]李長(zhǎng)生,羅代勇.水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)問(wèn)題[J].中外交流,2017(36).
[3]時(shí)永強(qiáng).水利工程施工中大壩基礎(chǔ)處理問(wèn)題分析[J].環(huán)球市場(chǎng),2017(26).
[4]劉曉敏.水利樞紐大壩基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2016(10):198.
[5]楊萬(wàn)清.水利工程施工中大壩基礎(chǔ)處理問(wèn)題分析[J].珠江水運(yùn),2016(21):84~85.
收稿日期:2018-5-15
作者簡(jiǎn)介:李玉璋(1961-),男,工程師,大專,主要從事水利水電工程設(shè)計(jì)工作。