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摘要:水利水电工程的基础处理是水电站建立的根本所在,基础处理技术的先进完善与否决定着水电站能否正常投入运营,是重中之重。文章通过对基础处理重要性的阐述,结合我国水利水电工程的发展现状,总结出了一些水电基础处理的可行办法。
关键词:水利;水电;工程;基础处理;技术
中图分类号:TV文献标识码: A
引言
水利水电工程的施工项目的涉及面非常广,又是一个非常复杂的综合施工过程,又是会遇到不同的自然条件、质量要求、施工周期,甚至是对施工方法、结构类型等也会有不同的要求,施工工程的质量还会受到设计、施工材料、施工工艺、施工方法、管理制度等因素的直接影响,但是,水利水电施工是一项实体的施工过程,是形成最终水利水电工程的一个重要阶段。
一、水利水电工程基础处理的具体要求
(一)事关建筑物的安危情况,对于水利水电工程中的建筑物来说,其承受的荷载很复杂、运行的不利的因素很多,地基与基础是非常关键的,而且对于新闻报到中出现的一些事故,大部分都是由于地基不稳、险情来导致的。
(二)施工技术非常的复杂,前期的工作是非常重要的,水工建筑物的地基地址条件是具有复杂性和多样性的,而且建筑物的上面结构分布也是多样和复杂的,所以,地基的基础处理过程中也是多样复杂的,想要避免和减少错误的产生,减少损失,在地址勘察方面必须要工作作细,在进行施工之前,提前做好查探和现场试验的工作。
(三)对于隐蔽的工程方面质量的保证是关键,地基基础施工技术是属于隐蔽性的施工,在工程结束后很难进行直观的质量检查和检测,导致质量问题没办法马上发现,只能在建筑物在运用使用的过程中问题才会慢慢浮现,如果出现施工质量问题,返修和修补很困难,所以,建议在施工中一定要充分的做好质量检查和控制。
(四)必须要严格的按照地基与基础的施工图纸的要求来进行施工,同时还要具备相关的质地勘察报告、技术文件和了解施工现场的具体环境的情况。
(五)由于水工建筑物的施工工期短,在建设中一般都是在枯水期间进行施工,这样的情形下导致施工工期是非常紧迫的,而且施工过程中干扰的加大,必须要进行周密的调动和安排整个施工过程,因此,建议在施工过程中尽量使用功效高的施工方案和机械进行作业。
二、水利水电工程基础处理技术的现状
(一)针对渗漏现象研发防渗墙技术
防渗墙主要运用在地基、坝体和堰体上,我国的防渗墙技术已进入世界先进水平。我国防渗墙建设拥有专业的成槽机械,衍生出的成槽工艺优秀,加固墙体的材料主要为粘土和一些新兴的安全材料,如聚丙烯酰胺等高分子聚合材料。
(二)针对加固处理完善的混凝土灌浆技术
灌浆的作用在于加固地基、坝体和堤防等。纯压式灌浆法和GIN灌浆法是我国传统的灌浆方法,近年来新兴的高压灌浆技术能够更好的堵塞岩溶通道。灌浆达到深度是其技术先进与否的标准,我国现阶段能广泛应用的最先进的灌浆技术是高喷灌浆,其灌浆深度可达到80多米。随着我国高新技术产业的兴起,高喷灌浆技术的自行记录设备得以研发,为工程建设节省了大量的时间和资金。
(三)运用于软土和地基松软条件的振冲技术
河流底部泥土和岩层含水量大,土质松软,振沖技术能够把疏松的质地压实,从而起到加固地基的作用。振冲器是振冲技术的核心,我国现阶段振冲器的功率已达150千万以上,这种振冲器在我国大型水电站建设中起到了重要的作用。
目前我国水电站基础建设水平已进入了国际先进行列,可经济发展是把双刃剑,其在提高人们生活水平的同时,对基础设施的要求也在提高,水利水电工程对基础处理的技术要求也在加大,我们要在肯定自身成绩的同时认清自己的不足,进一步推动基础建设技术的引进和研发。
三、水利水电工程基础处理的常用措施
(一)强透水层的防渗
以大坝为例,刚性坝基砂、卵、砾石都属于强透水层,一般都加以开挖清除,土坝坝基砂、卵、砾石层因透水强烈,不仅损失水量,且易产生管涌,增大扬压力,影响建筑物的稳定,一般都加以防渗处理。处理的方法是:将透水层砂、卵、砾石开挖清除回填粘土或混凝土,构筑截水墙。利用冲抓钻或冲击钻机作大口径造孔,回填混凝土或粘土形成防渗墙。利用高压喷射灌浆方法修筑水泥防渗墙。水泥或粘土帷幕灌浆。坝前粘土或混凝土铺盖,延长渗径。帷幕后排水减压。设置反滤层。
(二)液化土层的处理
液化土层是指无粘性土层或少粘性土层在静力或振动力作下,孔隙水压力上升,抗剪强度瞬时消失的土层,土层的液化可使地基沉陷、滑移失稳、危及上部建筑物的安全。常用处理的方法是:(1)将可液化土层开挖清除,置入其他强度较高、防渗性能良好的材料。(2)振冲挤密或分层振动压实。(3)四周用混凝土围墙封闭,防止其向四周流动。(4)穿过可液化土层设置砂桩或灰土桩,或设置砂井。
(三)软弱夹层基础的处理
(1)高倾角软弱带处理。挖出软弱带回填混凝土,做成混凝土塞,开挖深度一般为软弱带宽度的1―1.5倍,两侧开挖边坡1:1―1:0.5。当软弱带较为疏松,且宽度较大时,可采用混凝土梁或混凝土拱,以使上部荷载传至两侧完整岩体。对土坝坝基软弱带,为防止渗流淘刷坝身填土,可清除部分软弱带后回填混凝土或粘土,形成阻水盖板。软弱带与库水相通的上游端,开挖防渗井回填混凝土或设置防渗齿墙。当高倾角软弱带位于坝肩,特别是拱坝坝肩时,可设置混凝土传力墙、传力框架或进行预应力锚固;对重力坝破碎岩体坝肩,当破碎岩体自身稳定没有问题,可在破碎岩体中设置混凝土防渗墙。当坝基裂隙带密集发育时,可清除松散体回填混凝土或设置防渗齿墙。
(2)缓倾角软弱带处理。将软弱带开挖清除回填混凝土,若上盘岩体尚坚硬完整,且全部开挖工作量过大时,可利用平硐或竖井开挖清除软弱带回填混凝土或钢筋混凝土,并做好回填固结灌浆。设置穿过软弱带的防滑齿墙。高压喷射清除软弱物质回填或灌注水泥浆及砂浆。穿过软弱带时进行预应力锚固。沿软弱带设钢筋混凝土抗剪键,或穿过软弱带设抗剪桩。
(3)喀斯特地基处理。水利水电工程喀斯特地基大体上可分为两种类型,一是在建筑物区喀斯特洞穴、溶隙强烈发育,形成交叉溶蚀网络,在断层破碎带交汇处,破碎岩体较宽厚,加之溶蚀作用,常形成“泥包石”,.或“泥夹石”状,洞隙问岩体常风化松动,溶洞或溶隙中有时充填有较松散透水的泥沙。此类地基强度不均匀,透水性强,且易出现管涌,影响建筑物稳定。
二是个别或少数较大的洞穴,溶蚀管道分布于坝基,形成主要漏水管道,此种洞穴管道有时充填或半充填,使局部地基承载力降低,破坏了地基岩体的均一性,在荷载作用下,易产生不均匀沉陷。两种类型的喀斯特地基,处理的方法亦有所区别。前者以清除置换、截断渗水、降低扬压力,提高溶蚀破碎带的力学强度和完整性为主,或在结构上扩大基础,转移压力。后者以防渗堵漏为主,并清除或处理充填物,以提高其力学强度。
(4)坝基涌泉的处理。坝基涌泉或来自基岩裂隙、松散土层或来自喀斯特管道,可能造成土坝的管涌流土破坏造成坝身不稳定。也给混凝土浇筑带来困难,甚至形成漏水通道,因此必须妥善加以处理,处理原则是能堵则堵,能排则排。涌泉处理一般常采取的办法如下:(1)对基岩涌泉,能封堵者予以混凝土封堵,涌水量大者,引水入集水坑,回填砾石,并预埋灌浆管,然后抽水并回填混凝土封堵,后期再进行回填灌浆。作为土坝基础,于混凝土盖顶上再铺筑粘土。(2)在涌泉出口安装活动逆止阀门,使其可向库内涌水,但不能使库水漏失。
结语
综上所述,水利水电工程建设中,地基和基础处理问题是时常遇到的,其处理方法的多样性,决定着工程竣工后经济社会效益的发挥。提高基础工程的技术水平,对促进我国的工程建设有至关重要的作用。
参考文献:
[1]武守朋. 论述水利水电地基基础工程施工[J]. 科技创新与应用,2013,32:201.
[2]林惠海. 水利水电工程中基础工程施工技术探析[J]. 科技创新与应用,2013,28:181.
关键词:水利;水电;工程;基础处理;技术
中图分类号:TV文献标识码: A
引言
水利水电工程的施工项目的涉及面非常广,又是一个非常复杂的综合施工过程,又是会遇到不同的自然条件、质量要求、施工周期,甚至是对施工方法、结构类型等也会有不同的要求,施工工程的质量还会受到设计、施工材料、施工工艺、施工方法、管理制度等因素的直接影响,但是,水利水电施工是一项实体的施工过程,是形成最终水利水电工程的一个重要阶段。
一、水利水电工程基础处理的具体要求
(一)事关建筑物的安危情况,对于水利水电工程中的建筑物来说,其承受的荷载很复杂、运行的不利的因素很多,地基与基础是非常关键的,而且对于新闻报到中出现的一些事故,大部分都是由于地基不稳、险情来导致的。
(二)施工技术非常的复杂,前期的工作是非常重要的,水工建筑物的地基地址条件是具有复杂性和多样性的,而且建筑物的上面结构分布也是多样和复杂的,所以,地基的基础处理过程中也是多样复杂的,想要避免和减少错误的产生,减少损失,在地址勘察方面必须要工作作细,在进行施工之前,提前做好查探和现场试验的工作。
(三)对于隐蔽的工程方面质量的保证是关键,地基基础施工技术是属于隐蔽性的施工,在工程结束后很难进行直观的质量检查和检测,导致质量问题没办法马上发现,只能在建筑物在运用使用的过程中问题才会慢慢浮现,如果出现施工质量问题,返修和修补很困难,所以,建议在施工中一定要充分的做好质量检查和控制。
(四)必须要严格的按照地基与基础的施工图纸的要求来进行施工,同时还要具备相关的质地勘察报告、技术文件和了解施工现场的具体环境的情况。
(五)由于水工建筑物的施工工期短,在建设中一般都是在枯水期间进行施工,这样的情形下导致施工工期是非常紧迫的,而且施工过程中干扰的加大,必须要进行周密的调动和安排整个施工过程,因此,建议在施工过程中尽量使用功效高的施工方案和机械进行作业。
二、水利水电工程基础处理技术的现状
(一)针对渗漏现象研发防渗墙技术
防渗墙主要运用在地基、坝体和堰体上,我国的防渗墙技术已进入世界先进水平。我国防渗墙建设拥有专业的成槽机械,衍生出的成槽工艺优秀,加固墙体的材料主要为粘土和一些新兴的安全材料,如聚丙烯酰胺等高分子聚合材料。
(二)针对加固处理完善的混凝土灌浆技术
灌浆的作用在于加固地基、坝体和堤防等。纯压式灌浆法和GIN灌浆法是我国传统的灌浆方法,近年来新兴的高压灌浆技术能够更好的堵塞岩溶通道。灌浆达到深度是其技术先进与否的标准,我国现阶段能广泛应用的最先进的灌浆技术是高喷灌浆,其灌浆深度可达到80多米。随着我国高新技术产业的兴起,高喷灌浆技术的自行记录设备得以研发,为工程建设节省了大量的时间和资金。
(三)运用于软土和地基松软条件的振冲技术
河流底部泥土和岩层含水量大,土质松软,振沖技术能够把疏松的质地压实,从而起到加固地基的作用。振冲器是振冲技术的核心,我国现阶段振冲器的功率已达150千万以上,这种振冲器在我国大型水电站建设中起到了重要的作用。
目前我国水电站基础建设水平已进入了国际先进行列,可经济发展是把双刃剑,其在提高人们生活水平的同时,对基础设施的要求也在提高,水利水电工程对基础处理的技术要求也在加大,我们要在肯定自身成绩的同时认清自己的不足,进一步推动基础建设技术的引进和研发。
三、水利水电工程基础处理的常用措施
(一)强透水层的防渗
以大坝为例,刚性坝基砂、卵、砾石都属于强透水层,一般都加以开挖清除,土坝坝基砂、卵、砾石层因透水强烈,不仅损失水量,且易产生管涌,增大扬压力,影响建筑物的稳定,一般都加以防渗处理。处理的方法是:将透水层砂、卵、砾石开挖清除回填粘土或混凝土,构筑截水墙。利用冲抓钻或冲击钻机作大口径造孔,回填混凝土或粘土形成防渗墙。利用高压喷射灌浆方法修筑水泥防渗墙。水泥或粘土帷幕灌浆。坝前粘土或混凝土铺盖,延长渗径。帷幕后排水减压。设置反滤层。
(二)液化土层的处理
液化土层是指无粘性土层或少粘性土层在静力或振动力作下,孔隙水压力上升,抗剪强度瞬时消失的土层,土层的液化可使地基沉陷、滑移失稳、危及上部建筑物的安全。常用处理的方法是:(1)将可液化土层开挖清除,置入其他强度较高、防渗性能良好的材料。(2)振冲挤密或分层振动压实。(3)四周用混凝土围墙封闭,防止其向四周流动。(4)穿过可液化土层设置砂桩或灰土桩,或设置砂井。
(三)软弱夹层基础的处理
(1)高倾角软弱带处理。挖出软弱带回填混凝土,做成混凝土塞,开挖深度一般为软弱带宽度的1―1.5倍,两侧开挖边坡1:1―1:0.5。当软弱带较为疏松,且宽度较大时,可采用混凝土梁或混凝土拱,以使上部荷载传至两侧完整岩体。对土坝坝基软弱带,为防止渗流淘刷坝身填土,可清除部分软弱带后回填混凝土或粘土,形成阻水盖板。软弱带与库水相通的上游端,开挖防渗井回填混凝土或设置防渗齿墙。当高倾角软弱带位于坝肩,特别是拱坝坝肩时,可设置混凝土传力墙、传力框架或进行预应力锚固;对重力坝破碎岩体坝肩,当破碎岩体自身稳定没有问题,可在破碎岩体中设置混凝土防渗墙。当坝基裂隙带密集发育时,可清除松散体回填混凝土或设置防渗齿墙。
(2)缓倾角软弱带处理。将软弱带开挖清除回填混凝土,若上盘岩体尚坚硬完整,且全部开挖工作量过大时,可利用平硐或竖井开挖清除软弱带回填混凝土或钢筋混凝土,并做好回填固结灌浆。设置穿过软弱带的防滑齿墙。高压喷射清除软弱物质回填或灌注水泥浆及砂浆。穿过软弱带时进行预应力锚固。沿软弱带设钢筋混凝土抗剪键,或穿过软弱带设抗剪桩。
(3)喀斯特地基处理。水利水电工程喀斯特地基大体上可分为两种类型,一是在建筑物区喀斯特洞穴、溶隙强烈发育,形成交叉溶蚀网络,在断层破碎带交汇处,破碎岩体较宽厚,加之溶蚀作用,常形成“泥包石”,.或“泥夹石”状,洞隙问岩体常风化松动,溶洞或溶隙中有时充填有较松散透水的泥沙。此类地基强度不均匀,透水性强,且易出现管涌,影响建筑物稳定。
二是个别或少数较大的洞穴,溶蚀管道分布于坝基,形成主要漏水管道,此种洞穴管道有时充填或半充填,使局部地基承载力降低,破坏了地基岩体的均一性,在荷载作用下,易产生不均匀沉陷。两种类型的喀斯特地基,处理的方法亦有所区别。前者以清除置换、截断渗水、降低扬压力,提高溶蚀破碎带的力学强度和完整性为主,或在结构上扩大基础,转移压力。后者以防渗堵漏为主,并清除或处理充填物,以提高其力学强度。
(4)坝基涌泉的处理。坝基涌泉或来自基岩裂隙、松散土层或来自喀斯特管道,可能造成土坝的管涌流土破坏造成坝身不稳定。也给混凝土浇筑带来困难,甚至形成漏水通道,因此必须妥善加以处理,处理原则是能堵则堵,能排则排。涌泉处理一般常采取的办法如下:(1)对基岩涌泉,能封堵者予以混凝土封堵,涌水量大者,引水入集水坑,回填砾石,并预埋灌浆管,然后抽水并回填混凝土封堵,后期再进行回填灌浆。作为土坝基础,于混凝土盖顶上再铺筑粘土。(2)在涌泉出口安装活动逆止阀门,使其可向库内涌水,但不能使库水漏失。
结语
综上所述,水利水电工程建设中,地基和基础处理问题是时常遇到的,其处理方法的多样性,决定着工程竣工后经济社会效益的发挥。提高基础工程的技术水平,对促进我国的工程建设有至关重要的作用。
参考文献:
[1]武守朋. 论述水利水电地基基础工程施工[J]. 科技创新与应用,2013,32:201.
[2]林惠海. 水利水电工程中基础工程施工技术探析[J]. 科技创新与应用,2013,28:181.