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探讨基础技术在水利水电施工中的实施要点

2015-03-22杨志华

黑龙江水利科技 2015年2期
关键词:涌泉水利水电基础

熊 平,杨志华

(江西省水利水电建设有限公司,南昌330025)

1 水利水电施工基础技术特点及规范

1.1 基础技术的特点

基础技术有3个特点:①由于施工区域大多位于地下,故工程较为隐蔽,这也使得后续施工、质量控制及工程验收等工作均形成巨大困难;②由于基础技术施工对连续性有一定要求,如果中途停顿或者存在外部因素影响都会使得事故发生率上升,由于水利水电工程特殊性,事故发生后又难以修复,进而引发返工等问题;③基础技术的实施多伴随着混凝土浇筑一类的基础项目,能够较为有效的将工期缩短。

1.2 基础技术的实施要求

在实施前,应当确认地基以及施工图纸、施工地勘察报告等基础性资料的完整,充分把握施工地现场地质环境[1];在开挖土方前,应结合工程方案内容,妥善解决工地内的施工方案,如沟渠、管线、树木还有建筑物等;若工程处于山区,则更应充分调查岩层特性及周边地质环境等,采取有效措施防范滑坡、坍塌等山体问题;施工设备运入所经路线,应及时进行加宽和固定等措施;各放线测量数据,应及时进行复查审核,确保其满足设计方案;施工地的路面应该充分清理,确认排水渠道通畅后,适当调整其水平化程度;当地下水水位上升,逐渐超过地下水沟槽及管道后,应根据勘察报告适当调整水位[2]。

2 水利水电施工一般性基础技术的应用

2.1 水利水电工程一般基础技术的实施方法

一方面,若工程基础较浅,无放坡需要,则应顺着已测得基准灰线得到其他轮廓线,之后再根据施工范围依次进行后续工作。针对地下水位的逐渐变低以及排水系统的老化,都应该结合工程特点等相关内容进行细致考虑,从而避免基础土地结构的损坏。另一方面,为了提高水利水电工程承载力,需要全面了解工程的耐久性能、防潮及防腐蚀性能等多方面能力,进行合理选择,且为了进一步促进地基的稳定,还应该适当留有充足空间,使得地基的变形可以适当控制,防止建筑开裂走形等问题。

2.2 水利水电工程施工质量考察

应该做到:①应该统筹分析土壤环境,确保合理安排工作面基础上,依次进行开挖乃至下挖等工作;②基础较浅时不需要放坡,故应及时顺着基准线,进一步确定槽边轮廓,以顺利进行后续作业;③针对地下水的降低以及地面水的排放,应该充分分析当地工程地质资料、土方开挖尺寸等方面,避免地基结构受损的同时,适当修建集水坑减少地面水泛滥、利用井点使得地下水位下降,也可以同时采用两种技术,使地下水位变低。具体的质量控制措施包括确保地基的强度能够满足上方建筑的全部荷载力以及地基反作用力等多方面需要,且还应具有优秀的耐久度,能够承受高温严寒天气的侵蚀等特点,考虑到长期使用会导致变形,故还应尽量把形变程度控制在安全范围内。

3 水利水电施工中特殊情况下的基础技术应用

3.1 防止强透水层渗漏的基础技术

结合实际情况来看,若为刚性坝则其砂石、卵石等层均有较强透水性,故需要采取妥善措施开挖去除,而土坝中的砂石、卵石层则同样因其强透水性,在浪费水资源的同时还可能造成管涌,使基础扬压力变大,给建筑物稳定带来影响,对此一般采取防渗处理。主要的处理方式为:将原有透水层内的砂石、卵石等部分彻底开挖去除,使用黏土或混凝土进行回填,并适当修建截水墙。使用大口径钻孔设备开孔,同样使用黏土或混凝土回填,构建防渗水墙。利用高压喷射灌浆逐渐形成混凝土水泥防渗墙。坝前使用黏土或者混凝土进行铺盖,使得防渗路径延长。此外也可利用排水法减压,额外设置一个反滤层。

3.2 软土地基的基础处理技术

软土类地基主要包含淤泥、腐泥等自然含水量高、抗剪强度弱、承载能力不足、可塑性较强的土质,软土多为流塑或软塑性质。考虑到其质地柔软,故在高压下极易伸缩变形,甚至膨胀、位移或被挤出地质,给上层建筑稳定性造成影响。针对此问题常采用以下解决方式:①排水固结法。即为了妥善处理软土地基沉降问题,提高地基稳定性,将系统分为加压与排水两个部分合作分工解决上述问题;②换土技术。针对软土地基层过薄问题,将不符合要求的软土层全部使用粗砂、水泥土等良性土壤替换,提高地基稳固性;③土工合成材料加筋固化技术。此技术主要利用荷载平摊原理,使得地基受力均匀,一旦出现剪力破坏,表层地基的土工合成材料能够有效防止剪力给地面的破坏,并限制破坏规模,从而使得地基承载力得到实质性提升;④灌浆法。主要是利用水泥等材料的稳固性,将水泥浆、黏土浆等各类化学浆材加以液化后,利用压力将其灌入建筑及地基内的缝隙区域,使得地基稳固性获得实质性提升;⑤桩基。在地基淤土厚度过高,水分过量,孔隙过大的情况下,巧妙利用打桩就可以解决上述问题。

3.3 软弱地基夹层的基础处理技术

1)高倾角软弱带的处理方法。将原有软弱带开挖清除后,使用混凝土回填代替,从而逐渐形成混凝土塞。软弱带的开挖深度大多取自身宽度的1 ~1.5倍为宜,而两侧边坡的开挖深度比例则为1 ~2 即可。若软弱带较松散且具有较大宽度,则使用混凝土梁进行加固,使得建筑上层载平均分散给地基岩体。若水利水电工程基础本身稳定性较差,为了避免渗入的水流冲刷地基填土,应对部分软弱带采取清理措施并使用混凝土回填,从而逐渐形成挡水隔板。

2)缓倾角软弱带处理方法。同样采用清除软弱带并使用混凝土回填的方式处理缓倾角软弱带,此时如果上层岩体还保持坚硬且完整性较好,考虑到开挖又有着较大工作量,可以使用竖井等方法使得软弱带的清除回填工作更为顺利。另外,还应该为软弱带建立一定防滑齿,使其跨越软弱带。利用高压喷射作用彻底清理软弱物质并进行混凝土的回填。在施工经过软弱带时,还应当适当锚固预应力,提高稳定性。并以软弱带为基准,设置钢筋混凝土抗剪桩或者抗剪键。

3.4 坝基涌泉问题的基础处理技术

坝基涌泉问题主要集中于发生在土层较松散且岩石缝隙较大区域,以喀斯特地形为代表,该问题可能直接导致建筑物稳定性较差等。同时也会给后续水利水电工程的混凝土浇筑工作也造成较大阻碍,严重情况下会出现通道漏水等,针对该问题一般在尽量封堵的同时保持排放。

若为基岩涌泉,则能够进行封堵的同时,尽量使用混凝土进行封堵,若涌泉量较大,则应该将多余水引入集水坑,使用砾石回填原有部分,为水利水电工程适当预埋部分灌浆管道,之后再将多余地下水抽出并使用混凝土回填并加以封堵,于后期继续进行回填灌浆工艺。考虑到土坝的基础性作用,应当在混凝土盖顶上额外铺设黏土层以提高土坝基础稳固性。此外,针对涌泉出口区域,为防止其往库外涌水,导致库水流失,还应加装活动逆止阀,从而防止水分流失。

[1]黄琦. 水利水电基础工程施工技术综述[J]. 民营科技,2012(10):251.

[2]邢书龙. 水利水电基础施工进度问题的研究[J]. 科技创新与应用,2012,(03):110.

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