水利工程坝基开挖施工技术探讨

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  我國疆域辽阔、地势多样、河流纵横,从几千年前,我国古人就已经学会修建水利工程,利用大坝等设施来减少和防治自然灾害,利用水利工程改善民生和生产生活。大坝修建的地方通常较为偏僻、地势陡峭、自然条件复杂,因此给施工带来了巨大的不便。坝基施工则是大坝工程的基础,决定了大坝的质量,坝基出现裂缝甚至漏水都会对整个工程造成不可估量的影响。所以在施工中必须对施工技术进行严格地探究,才能保证大坝坝基开挖施工的正常进行。
  1.坝基开挖中遇到的问题
  1.1开挖易出现超挖
  在工程开始前通常会对山体水文状况、山体结构进行勘探,在对大坝坝基的钻孔中需要随时控制大坝钻孔的孔位、钻孔深度和钻孔角度,保证钻孔后和工程计算过程中的理论位置阈值要控制在1度和15厘米范围内。在很多施工过程中,因为地质条件比较复杂,会出现因钻孔和人为扰动导致土质的坚固性和岩层的结构会和原有勘测出现偏差的情况,很多工程项目为了加快工程进度没有对现有结构进行严格的勘探,会使后续开挖出现超挖的现象,容易发生施工部位出现降水、渗水,甚至导致塌方的现象发生。对坝基进行开挖后,很多工程没有对钻孔和基建面进行完全的清理,导致污水、污泥、碎石块、锈斑等残渣的残留,基建面的清洁难以保证会影响后续施工过程的效率,使后续施工难以正常进行。
  1.2爆破参数难以控制
  坝基需要借助爆破的手段进行开挖,山体爆破内容往往很复杂,会受到现场地质状况和岩体质量条件的影响。虽然山体爆破一直受到严格管控,但是很多工程为了节省成本在爆破过程中采用能省则省的策略,在原有理论基础上减少炸药的用量或是没有对爆破区域进行预裂。炸药量不足会使爆破的效果大大下降。未进行预裂会使爆破过程中岩石碎块和碎渣飞溅,爆破面不整齐,需要工程后期花费较大精力对爆破面进行清理。同时爆破可能出现震动不可控的情况,影响爆破点周围的施工山体,可能导致周边工地的塌方,在后续施工中会出现风险,影响后续工程,给后续工程带来安全隐患。
  2.坝基开挖问题解决
  2.1采取合适的施工工艺
  要保证坝基开挖质量需要根据当地的水文状况和地质状况制定合适的工艺流程。对于河流的开挖主要有土方开挖和石方开挖。土方开挖主要采用分层的方式进行,开挖后产生的土料可以可以采取就地利用或是运走。在开挖时要保证层面的结构未里高外低,保证开挖的水流能及时导走。石方开挖采取的是从上到下的分区开挖方式,需要根据施工区不同位置的地理条件,分析施工环境,制定科学具体的施工方式。对于双曲拱坝施工中钻孔角度和方向可能随钻孔发生变化的问题,需要在施工前进行充分的技术论证,并在施工过程中让设计人员到现场监督,给施工给出可行的指导。在桥孔口径处需要加大保护力度,从而保证钻孔内清洁。钻孔过程中因为岩体碎屑、粉尘和水的原因会导致钻孔过程受到影响。此时要求在钻孔的过程中及时清除钻孔产生的碎屑并通过专门的管道导走岩体中渗出的水,需要反复清扫才能进行下一步操作。坝基的岩体和土质的超挖量应该按照技术标准严格控制在十五公分内,对基面进行彻底的清理,防止影响下一步工序。
  2.2严格监管精确控制爆破
  爆破工作要在保证边坡施工完成后才能进行,爆破前需要对各个爆破点炸药放置的份额、炸药的联网爆破点等进行仔细的确认,对于不适合爆破的地点或是在爆破过程中可能因为震动而受到影响的位置应该做好预案并采取相关的防护措施,防止因为爆破导致的塌方和安全事故发生。在实施放点前,勘探人员需要在确认坐标点无误后,逐一放置预裂空位和钻孔方位点。现在常用的爆破技术常用的有预裂爆破、光面爆破、梯段爆破三种,在结构上存在水平马道,三种爆破方式都要求钻孔不能进入预留保护层内,预裂爆破时需要在预裂面两端至少布置一个导向孔,保证爆破产生的裂缝不会影响周边的山体和地质结构。在主爆破区采用光面爆破需要使用最先进的控制爆破技术。如果在爆破后因为岩体震动出现渗水,可以利用渗水搅拌水泥,将渗水缝隙堵上。
  由上文可知,坝基施工是大坝工程的基础,坝基开挖环节需要从边坡和坝基两个方向作为切入点,在施工前需要对地形、水文状况和山体构造做严格的勘探和测量,在开挖施工中要严格保证开挖和爆破精度,防止因为施工方法不当导致工程效率和质量的下降,甚至导致安全事故。坝基开挖过程中施工单位需要采取合适的技术,以提高工程质量。在施工过程中应加强监督,及时发现工程中的问题并寻找合适的方法修正,让后续的工程能正常完成。
  (作者单位:157600 黑龙江省林口县龙爪镇政府水利站)
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