摘要:我国水利水电行业的发展过程中,水利水电工程得到了有效的建设,水利水电工程中较为关键的是软地基筑坝结构,此项结构直接决定了水利水电工程的运行效果,规范好软地基筑坝施工技术,才能维护水利坝体结构在软地基中的稳定性,防止出现坝体倾倒或坍塌的情况。本文主要以水利水电工程为例,分析软地基筑坝施工技术的相关应用。
关键词:水利水电工程;软地基;筑坝;施工技术
水利水电工程处于水资源丰富的环境中,在水利水电工程中经常会出现软地基结构,严重影响到筑坝施工的效果。水利水电工程的坝体结构在软地基中,面临着很大的施工风险,在软地基筑坝施工的过程中规划好相关的技术,加强软地基筑坝施工技术的质量控制,降低软地基对水利水电坝体结构的影响,促使坝体施工能够顺利进行。
一、水利水电软地基筑坝施工中的方法
结合水利水电软地基筑坝施工的案例,简单分析软地基筑坝施工中的几类方法,如下:
1、砂桩法
砂桩法中经常采用高压射水、打入钢管的方法,目的是在水利水电软基中构成砂桩,形成复合地基后,软地基中打入砂桩之后,需要在顶部铺设垫砂层,达到密实地基和排水的效果,砂桩在软地基内与土体混合,促使软地基具备足够的强度支撑坝体结构,进而在复合的地基上安排筑坝施工技术,避免筑坝压力过大而引起地基变形的问题[1]。砂桩法改变了软地基的结构,增强软地基在筑坝过程中的承载力,满足筑坝施工技术的基本需求。
2、预压法
预压法在软地基筑坝施工之前,先在地基上施加静荷载,模拟筑坝的整体压力设计静荷载的数值,通过静荷载挤密软地基的土体,再卸除载荷完成压实操作,有效预防筑坝沉降,并且提升了软地基的承载水平。预压法能够在初期阶段实现沉降,辅助提升软土地基的强度,目前软地基筑坝中经常采用真空预压的方法,利用抽真空的方法在地基中形成真空条件,固定好地基结构之后安排软地基筑坝施工。
3、排水固结法
软地基筑坝中的排水固结法,不仅可以加固地基,还可以排除软地基中的水分。排水固结分为排水、加压两个部分,在地基中插入排水板,由排水板处理软地基的上部分,同时利用砂层排出软地基中的水[2]。筑坝软地基排水固结之后再实行填充处理,补充地下水在软地基中占据的空隙,提高软地基支撑筑坝的能力。排水固结在软地基筑坝施工中较为常用,主要是因为水利水电工程地基中的含水量多,所以利用排水固结法处理水分,完善筑坝施工的过程,避免软地基影响筑坝的施工效果。
4、硅化加固法
硅化加固法在水利水电工程软地基筑坝施工中,在适当的压力下把硅酸钠溶液灌入到软地基埋设的金属管内,促使硅酸钠溶液可以和软地基融合起来,硅化加固能够改变软地基的土体结构,保障土体能够密实起来,进而增强软地基筑坝时的强度。
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二、水利水电工程软地基筑坝施工技术
在水利水电软地基筑坝施工方法的基础上,组织软地基筑坝施工技术的应用,例举相关技术的实施,如下:
1、挖掘坝基
水利水电工程的坝基会陷入到软土内,陷入的深度有明显的差异,在软地基筑坝施工中,首先要根据设计方案组织坝基挖掘工作,挖掘坝基时应该根据设计的深度提前预留出1m的距离,坝基边坡开挖时按照1:1的比例实行,计算好坝肩到坝基需要开挖的土方量,然后组织好土方开挖的施工技术,挖掘坝基时选用机械开挖的方法,挖出土方之后放入到运输车中,通过运输车把土方运离筑坝的施工现场,土方卸载到水利水电坝体的下游区域中,做为备用土方便后期应用,最后开挖坝基的坝肩边坡,边坡岩层开挖时要沿着坝体的岩层,挖掘过程中实行自然风化,待坝基边坡上有新的岩层出现。岩层挖掘时要控制好实际的深度,以便在短时间内完成基坑的挖掘工作。
2、处理预浸水
软地基筑坝施工时,开挖好基坑之后应该在表层设计渗孔,采用不同规格的渗孔,加快渗水的速度。本文以某水利水电工程为例,分析处理预浸水的几项措施。该工程中水库负责当地的调水工作,容量43.8万m³,规模为小型的水利水电工程,案例中处理预浸水时分为两个阶段,第一是布设渗孔,该案例软地基中开挖了总共72个渗孔,平均直径为80cm,采用梅花型的布设方法分布渗孔,渗孔填充物质采用的是砂砾石,选择人工挖孔的方式控制开挖的过程,促使坝基的预浸水长度能够达到188m,宽度达到75m,还要在坝基的下游处设计防渗膜,以免筑坝漏水,第二是布设观测桩,该案例中软地基筑坝施工中,专门在地面、基坑上布设观测桩,直接观察坝基中预浸水的状态,地面观测桩6个,基坑观测桩12个,全方位观察预浸水的效果。
3、控制地基沉陷
水利水电工程软地基筑坝施工中要控制地基沉陷,积极预防地基塌陷的问题。软地基筑坝时,基坑排完水之后就要监测地基是否有深陷的情况,观测地基深陷的发生区域,如果地基中沉降缝非常多,就表示基坑中有浸水的问题[3]。软地基筑坝施工地基深陷是一项非常严重的问题,其在整个地基中容易遗留风险,由此在筑坝施工的过程中就要控制地基沉陷,防止出现较大的坝体问题。
4、坝体土方填筑
土方填筑是软地基筑坝施工的重要环节,筑坝的基坑排完水后,晾晒一段时间后就可以安排土方填筑施工。首先处理湿陷的坝体基面,人工清理坝体基面上残留的淤泥,并将淤泥运离施工的现场,使用水泥土回填有塌陷的坝体基面;然后安排渗孔换基工作,筑坝以前对坝基轴线上的渗孔实行换基处理,挖出渗孔内的淤泥,同样回填水泥土,采用分层夯实的方法加固地基结构;接下来要测试坝基的干容重及含水量,多次检查基坑内的干容重,确保大坝具备填筑的条件;最后检查土方填筑的效果,确保坝体填筑之前土方填筑的工作达标。
5、坝基与坝体填筑
水利水电工程软地基筑坝时,一定要做好坝基、坝体的填筑工作[4]。坝基坝体填筑时,上坝填筑使用的土料要全部从水库区域内采集,可以在水库内开挖沟槽,混合以往坝基开挖产生的弃土,填筑上坝结构时注意控制坝体重量,施工土料的含水量控制在13%~17%范围中,促使土料含水量能够符合上坝填筑的基本要求,开采上坝料之前,应该使用推土机清理表层的杂物、杂草,营造优质的填筑环境。上坝土料通过翻斗车运输到大坝的左右两侧,坝肩上修建了可用于运输的通道,方便填筑土料的运输。
结束语:
水利水电工程筑坝施工中受软地基的影响比较大,了解了软地基对筑坝的影响之后,就要根据软地基筑坝施工的方法组织好施工技术的应用,促使水利水电坝体结构能够在软地基上保持着稳定性,积极预防筑坝施工技术风险,最大化的维护水利水电工程软地基筑坝施工的可靠性,确保筑坝结构能够满足水利水电工程的需求。
参考文献:
[1]王玉秋.浅述水利水电工程软地基筑坝施工技术[J].民营科技,2018(03):123.
[2]代求时.试论水利水电工程软地基筑坝施工技术[J].黑龙江科技信息,2016(34):199.
[3]陶然.简述水利水电工程软地基筑坝施工技术[J].黑龙江科技信息,2016(12):220.
[4]刘涛.简述水利水电工程软地基筑坝施工技术[J].黑龙江科技信息,2016(05):230.
论文作者:任道远
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
标签:地基论文; 坝基论文; 水利水电工程论文; 土方论文; 施工技术论文; 基坑论文; 结构论文; 《基层建设》2018年第22期论文;