重力坝施工的地基处理探讨

发表时间:2019/8/16   来源:《防护工程》2019年10期   作者:万选国
[导读] 在水利水电工程建设当中,重力坝是最为关键的内容之一,能够保障社会生产生活的正常运转。

云南建投第一水利水电建设有限公司  云南昆明  650217
        摘要:在水利水电工程建设当中,重力坝是最为关键的内容之一,能够保障社会生产生活的正常运转。在当前现代化建设速度逐渐提升的趋势下,重力坝施工的质量显得更加重要,但是由于工程规模较大、周期较长,在施工中难免会遇到多种因素的影响。地基处理是决定重力坝施工质量的主要环节,只有明确施工现场环境条件,才能制定切实可行的地基处理方案,消除不良地质对施工造成的影响,防止渗漏和裂缝等问题的出现。本文将对重力坝地基存在的问题及其产生原因进行深入分析,提出重力坝施工的地基处理措施。
        关键词:重力坝;施工;地基处理
       
       
重力坝在承受水压力的同时,也承受来自外部的多种荷载,这会对其稳定性产生直接影响,在施工中重视其地基处理,是保障其运行效率的基础与前提。随着生活生产生活水平的提升,对于水利水电工程的要求也越来越高,逐步优化重力坝施工方案是社会发展的必然要求。受到施工经验与技术的限制,在重力坝地基当中容易出现较多的病害,导致其稳定性与安全性受到影响,不仅会降低其经济效益与社会效益,而且会对人们的生命财产安全造成威胁。断层破碎带问题、裂隙密集带问题和软弱夹层问题等,是当前重力坝地基中存在的主要问题。施工人员应该对地基进行全面勘察,分析地基问题的影响因素及特点,对施工方案进行逐步完善。同时,明确各环节施工技术控制要点,提升施工质量与效率。
        一、重力坝地基存在的问题
        (一)断层破碎带
        缓倾角断层破碎带存在于坝基当中,严重影响深层抗滑稳定性,尤其是控制性滑移面的形成,会导致重力坝地基遭到严重破坏,在重力坝运行当中存在较大的安全隐患【1】。渗压水作用会对断层破碎带产生影响,导致细颗粒的产生,使得重力坝整体结构遭到破坏,这是典型的渗透破坏现象。渗透稳定实验应用于施工当中,能够明确其破坏比降和临界比降,从而开展渗透稳定性评价工作。
        (二)裂隙密集带
        在当前重力坝施工当中,也存在裂隙密集带的问题,在变质岩、火成岩和混合岩当中较为常见。此类岩体的完整性较差,具有较低的变形模量与力学强度,这也是引发坝基变形的主要原因。坝基集中渗透带也会由于裂隙密集带的存在而形成,从而导致重力坝在施工中出现渗漏问题。
        (三)软弱夹层
        缓倾角软弱夹层存在于坝基当中,在临空面和结构面的共同作用下,形成楔形块体,导致深层抗滑稳定性受到影响。与此同时,渗透破坏问题会由于软弱夹层的存在而发生,重力坝的运行安全性与稳定性受到较大影响。排水设计与防渗设计,是复杂岩基处理的重点,能够防止夹层受到渗透破坏的作用。
        二、重力坝施工的地基处理措施
        (一)混凝土材料处理
        重力坝的安全性与稳定性受到地基质量的直接影响,可以运用合适的混凝土材料对地基进行处理,减少上述问题的发生。将倒梯形槽设置于断层破碎带当中,为回填混凝土奠定基础。


在实际施工过程中,应该确保破碎岩体和软弱构造岩被清理干净,以重力坝施工相关规范为依据,实现重力坝荷载的有效转移,传输荷载介质的作用得到充分发挥。将混凝土塞应用于坝基的同时,还应该将软弱带伸出坝外,以促进地基承载力的提升【2】。除了应用混凝土塞的方式外,还可以运用混凝土垫层与混凝土拱等方式对地基进行处理。宽断层破碎带对重力坝的影响较大,这也是地基处理的关键点。为了确保完整岩体能够承受荷载,需要在地基处理时运用混凝土拱,防止地基遭受应力的过大影响,降低地基变形问题出现的几率。钢筋浇筑混凝土垫层主要应用于断层密集带施工当中,能够对地基应力条件进行逐步优化,提升重力坝运行的安全性与稳定性。
        (二)固结灌浆处理
        在对重力坝地基进行处理时,固结灌浆也是一种较为常用的方式,能够在提升施工效率的同时,根据地基的实际状况进行针对性处理,增强重力坝地基稳定性。在重力坝地基缺陷严重的位置灌入化学固化材料和水泥浆液等,能够对其起到良好的修复作用。尤其是在裂隙密集带、深风化槽、软弱夹层和断层破碎带的处理当中,固结灌浆的处理效果更佳。在施工当中,应该对注浆压力进行合理控制,确保发挥水泥浆液的最大价值,增强重力坝地基完整性,防止地基沉陷问题的产生,促进岩体弹性模量的提升【3】。为了对重力坝地基浅层抗渗性进行优化,可以在防渗帷幕前加以运用,促进其防渗性能的提升,提高重力坝运行可靠性。
        (三)明挖、洞挖处理
        明挖、洞挖处理也是重力坝地基处理中的常用方法,在施工前需要由专业人员分析缓倾角软弱夹层埋藏深浅状况,以制定针对性施工处理方案。当缓倾角软弱夹层埋藏深度较浅时,可以对其进行挖除处理,促进明挖施工质量的提升,增强重力坝地基稳定性。分析平洞的数量和缓倾角软弱夹层倾向,是开展重力坝地基洞挖施工的关键,能够在提升施工效率的同时,合理安排施工工序。为了促进重力坝地基何在能力的提升,应该确保平洞呈现纵横交错的形态【4】。为了增强地基处理效果,应该加强对洞挖施工的养护处理。可以运用混凝土材料对挖除的夹层进行回填,有利于基础灌浆与固结灌浆施工的顺利开展,增强混凝土的抗滑性能。平洞位置的摩擦系数因此得以提高,增强重力坝的稳定性。
        (四)大直径钢筋混凝土桩
        大直径钢筋混凝土桩在重力坝地基处理中的应用也较为广泛,需要在缓倾角软弱夹层当中设置不同孔径的钻孔,并在孔内部设置钢筋,完成混凝土的浇筑施工。这种方式能够提升软弱夹层上下岩体的结合能力,在钢筋混凝土柱的作用下,由深部岩体承受外界应力。大直径钢筋混凝土桩的使用,能够减少重力坝地基的水平变形现象,延长其使用寿命。
        (五)混凝土深齿墙
        为了对缓倾角软弱夹层进行有效处理,还可以采用混凝土深齿墙的方式,以增强地基稳定性。首先应该对软弱夹层下部完整岩体状况进行勘察与分析,并合理嵌入齿墙,在此过程中应该根据实际情况设计合理的深度值。这种方法能够促进混凝土齿墙嵌固力的提升,防止重力坝受到多种荷载作用而出现失稳状况。坝基深层抗滑性能与稳定性会得到明显提升,在对软弱夹层进行处理时应该严格遵循相关施工规范,发挥下游抗力体与软弱夹层摩擦力的作用,增强重力坝地基处理效果。在抗力形成的过程中,应该结合下游岩体与缓倾下游软弱夹层的共同作用,对抗力体地质条件进行深入分析【5】。通常情况下,可以在对其进行处理时运用固结灌浆的方法。在加固下游抗力体时,也可以运用钢筋混凝土桩,促进岩体完整性的提升,增强整个重力坝的稳定性,防止出现严重的变形问题。
        三、结语
        重力坝地基问题的处理,是增强重力坝稳定性与安全性的关键,同时也能够保障我国现代化建设的顺利进行。尤其是在当前水利水电工程规模逐步扩增的趋势下,只有对地基状况进行勘察与分析,明确其中存在的问题类型与特点,才能制定针对性处理方案。断层破碎带、裂隙密集带和软弱夹层对重力坝的影响状况有所差异,可以通过混凝土材料、固结灌浆、明挖、洞挖、大直径钢筋混凝土桩和混凝土深齿墙等方式进行有效处理,降低外界因素对重力坝稳定性造成的影响,促进其使用寿命的延长。
        参考文献:
        [1]唐志兵,刘苹.刍议水电站重力坝施工的地基处理要点[J].内蒙古水利,2018(11):19-20.
        [2]吴双宾.浅析重力坝施工的地基处理[J].中国高新区,2018(05):189.
        [3]牟成明.探究重力坝施工的地基处理要领[J].江西建材,2017(05):114.
        [4]董朝杰.探究重力坝施工的地基处理[J].黑龙江科技信息,2016(36):282.
        [5]曹冬梅,魏天宇.浅谈重力坝施工的地基处理[J].水利天地,2003(02):42.

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