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水利水电大坝工程基坑减渗综合处理施工技术

2017-03-15任钢义

科学与财富 2017年2期
关键词:水利水电施工分析研究

任钢义

摘 要:当前在水利水电大坝工程基坑施工中最常见的就是渗水问题,造成这样问题的主要原因是施工场地距离水源太近,而这样的渗水问题不仅会降低基坑施工质量,还会对后续整体施工造成不良影响,本文以目前水利水电大坝基坑施工为基础,对其中的基坑防渗综合处理方法进行研究,以此来为相关施工人员提供参考。

关键词:水利水电施工;基坑防渗;综合处理技术;分析;研究

我国土地辽阔其中蕴含着丰富的水资源,为了将这些水资源充分利用,我国逐渐在全国各地建设了水利水电工程,通过其完成对水资源的合理使用。但由于水利水电工程均建设于水源附近,土壤中富含的水分较大,地下结构较为复杂,所以在大坝基坑施工中非常容易出现渗水问题,导致无法保证大坝的施工质量,无形中形成了施工隐患,对后续大坝的使用十分不利,所以相关施工单位理应对基坑减渗的综合处理技术进行详细分析,通过对其的合理应用,有效减少基坑施工中的渗水情况发生。

1 我国资源现状

我国的资源随着时间的变化而逐渐的损失资源,引起了较多国家的注意。在这种情况下,较小型的水电在不断的发展,而且速度飞快,建设的时间较短,而且能够好的运作收到了不同国家的认可。在不断发展的前景下,也提高了水电站的建设动力以及电力行业的不断发展产生的影响。大坝建设简单的说是较为繁琐的工程,而且与大坝建设过程中所产生的工业种类以及带来的影响都有一定的关系。然而,因为大坝在较多数情况下都于水资源的流动有着必要的联系,所以为了资源能够不被浪费,从而对施工技术对整个大坝的品质问题起到了重要的影响。

2 水利水电大坝工程基坑防渗概述

水利水电大坝施工的基坑防渗属于近些年才出现的施工环节,主要以灌浆封堵等综合处理施工技术为主。在之前虽然也存在渗水问题,但一直以来因为是地质自身的问题,所以没有产生具有实际意义的防渗环节。目前因为基坑防渗施工与基坑开挖施工是一起进行的,所以对施工的技术的协调性与现场管理要求十分严格。

3 减渗灌浆施工的主要难点

根据分析在防渗灌浆封堵施工中存在以下,一般基坑的施工对地下的开挖较深,经过观察发现,与附近水源有关,许多施工在千层挖掘时就会有局部位置出现渗水,之后在进行一定深度后就容易出现大范围的渗水,并且渗水量极大,导致施工不得不停止进行。针对此问题,从当前施工技术入手分析,从中发现了两个方面的问题:第一,施工人员在施工之前对大坝施工地进行勘察使,使用的勘察手段会造成勘察孔积水,并且当前大部分基坑施工之前都会使用爆破方式辅助施工,爆破会对施工地的岩体产生破坏出现导水现象,从而将分布在周围岩体裂缝聚合在一起,导致大量基坑大量渗水。第二,部分施工部位的河床含有玄武岩,玄武岩中间容易因为上层压力出现位置移动或者扩散网等问题,从而加剧了渗水的程度。

此外基础岩石破碎风化,钻孔过程中掉块塌孔严重;另一方面基坑涌水量大,局部地段表层基岩中存在涌水通道,施工期间造成灌入的浆液随水流失,处理难度大,也增加了处理成本。

4 处理方案

针对以上灌浆施工中的难点,施工人员可以在进行施工地勘探后,使用灌浆方法或者其他适合当前地理环境的方法将勘探孔封堵,或者采取引排、局部灌浆等综合处理技术。结合上游下游的地理位置扩大防渗范围,整体形成一个环形包围圈将大坝围住,内部做好充足的防渗措施,其次需要注意的不要过度重视外部包围圈附近的防渗施工,大坝内部的防渗施工才是重点。

4.1 勘探孔与声波及爆破检验孔封堵

为了保证大坝施工顺利进行,所以在施工之前会大面积的实地勘察,勘探孔与爆破检验孔的分布十分广泛,如果在不封堵的情况下进行施工必然会导致大面积渗水,所以针对这些较多数量的孔洞,可以使用灌浆封堵方法处理。而目前封堵过程中出现的主要问题为,一般在勘察后就会直接进行坝基开挖或者地质缺陷处理,这样一来大部分勘察孔都会被覆盖、挖出,孔位很难重新找到。面对这一问题,相关施工人员可以在之前勘探过程中将所有打孔的坐标进行记录,之后在开展封堵工作时,根据坐标找到孔洞具体位置,将上部覆盖物去除,并对孔内的深度重新测量,对内部的渗水现象重新确定,对孔洞内部水量较大,并且不断涌出新的水无法抑制的部位,可以在灌浆中增加水玻璃、水泥两种液体加重封堵力度,最后要适当将封堵时间延长,避免地下水压较大最后将上部封堵材料冲开,为后期施工中造成更多的麻烦。

4.2 减渗帷幕施工方法及工艺

4.2.1 灌浆孔布置方式

周边减渗灌浆沿大坝基坑周边布置,采用单排孔,孔间距为1.5m,分两序进行施工,孔深入C2层间错动带以下5m,基坑下游侧灌浆孔孔底高程为300m,其他部位孔底高程为290m。

4.2.2 钻孔及钻孔冲洗、压水试验

当孔深较深、风动钻孔较难钻进时,改用金刚石钻头钻孔。灌前将裂隙冲洗和压水试验结合进行。压力为灌浆压力的80%,并大于1MPa,時间20min。对于采用自上而下分段灌浆时,每段均进行裂隙冲洗和简易压水;对于采用自下而上分段灌浆时,只进行1次裂隙冲洗和简易压水,其压力按第1段的灌浆压力进行控制。

4.2.3 灌浆方法

每个灌浆孔分2段,第1段10m(孔口段),下部为第2段。当钻孔涌水、漏水、刁钻或地层破碎难以成孔时,则缩短段长进行灌浆(即遇到就处理)。孔口段灌浆压力0.3MPa,第2段1.0MPa。封闭帷幕灌浆浆液采用水泥浆液,当注入量大时可掺加速凝剂,水泥浆液配比级为1:1、0.5:1,从1:1浆液开灌,由稀至浓逐级变换。

4.2.4 钻孔遇涌水、破碎地层处理方法

钻孔遇断层破碎带而出现涌水、难以钻进成孔时应立即停钻进行灌浆处理,待处理好后再向下按正常分段钻孔和灌浆。对于涌水孔可将灌浆塞卡于孔口进行灌浆。当注入量达到500kg/m,且注入率大于30L/min,而灌浆压力小于0.3MPa,则改为灌注水泥、水玻璃双液浆液,并控制双液注入率在40L/min,灌浆结束时应进行闭浆,时间不少于4h。断层破碎带灌浆处理后,进行待凝,时间不少于4h,扫孔后再向下按正常分段钻孔和灌浆。

结束语

通过以上内容的整体阐述,我国社会不断发展的前提下,灌浆技术已经发展成较为熟练的技术,尤其是对双叶灌浆的使用方法,而且还着重研究了在特殊的条件下,通过以下几个方面来体现:一方面是岩石通过不断的风化过程、施工人员在钻孔时出现掉块塌孔的现象比较严重;另一方面是坑基因为出现水流量较大。所以,要对坑基做出适合的方法来减少渗水现象,从而较好的提升坑基河床的品质,这样也促进大坝混凝土能够顺利的完成浇筑,实现理想的效果,不但为我国的能源有较好的节约,同时也为我国的发展做出贡献。

参考文献

[1]冯辉,王海东.溪洛渡大坝基坑减渗综合处理施工技术[C]//中国水利学会地基与基础工程专业委员会第十一次全国学术技术研讨会论文集,2011.

[2]钟玉勇.浅谈大坝基坑减渗综合处理施工技术[J].科学与财富,2012(8):319-319.

[3]吴宗俊.关于水电工程大坝基础防渗施工技术的探讨[J].建材发展导向,2012(1):143-144.

[4]王利伟.苏丹阿特巴拉大坝枢纽工程厂房基坑减压井施工浅析[J].科技与企业,2013(6):170-170.

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