大坝基础地质缺陷处理分析
2020-08-20曹登刚
曹登刚
摘要: 在水利工程施工中,大坝建设质量对于工程项目运营效益的影响较大,在大坝施工中,基础地质复杂,施工处理难度较高,要求准确识别大坝地质缺陷,并采取针对性治理措施。对此,本文首先对大坝基础地质缺陷处理的重要性进行介绍,然后对大坝基础地质缺陷类型和处理技术进行分析,并以某大坝为研究对象,对地质缺陷处理技术要点进行详细探究。
关键词: 大坝基础;缺陷;处理;重要性
【中图分类号】TV642.3【文献标识码】A【文章编号】1674-3733(2020)15-0016-01
1引言
随着社会经济的快速发展,水利工程建设数量不断增多。大坝施工是水利工程项目建设的重点,很多水利工程大坝基础地质结构复杂,在施工过程中如果技术控制不当,则容易发生坍塌事故,进而对整个大坝结构稳定性以及牢固性造成不良影响。为了保证水利工程大坝建设质量,必须对大坝基礎地质缺陷以及相应的处理技术进行深入研究。
2大坝基础地质缺陷处理的重要性
2.1有利于增强大坝稳定性
在大坝工程施工中,容易受到项目建设区域地下地质环境的影响。大坝地下夹层土质稳定性比较差,如果基础处理不当,则会影响大坝结构防水性能,在后续运行中发生漏水、渗水等质量问题。对此,在大坝施工中,必须加强基础处理,进而提升大坝结构稳定性。
2.2有利于避免大坝岩体层变形
在大坝结构施工中,大坝根基以下岩体层承受力高于岩土体承受力,因此岩体层容易发生变形问题,导致地下岩土层平衡性受到破坏,导致大坝结构变形。对此,要求对大坝基础地质进行详细勘察,并采取有效的处理技术,保证大坝根基岩土层受力平衡,避免大坝结构变形。
3大坝基础地质缺陷类型
为了保证水利工程施工质量,必须加强大坝基础结构施工控制。在大坝施工中,坝基岩石与混凝土重力坝的建设标准相同,在断层的影响下,在大坝基础施工中,常见地质缺陷主要有以下几种类型:第一,软弱夹层,与周边岩层相比,其可受力程度比较弱,一般在0.23~0.33之间,因此实际可抗压能力比较低。第二,坝基岩体渗透问题,对坝体结构安全性以及稳定性会造成较大不良影响,在大坝施工中容易发生渗透、裂缝等问题。第三,岩体错位,在大坝施工中,坝体岩石结构强度比较大,岩体错位现象比较少,在大坝结构两岸拱形岩体中的软夹层比较多,因此在实际施工中容易发生错位现象。
4大坝基础地质缺陷处理技术
4.1土质基础加固技术
在水利工程施工中,大坝基础结构加固施工技术比较多,具体包括以下几点:第一,换土垫层施工技术。该技术主要被应用于浅层软弱地基施工中,能够有效提升大坝基础结构承载力以及稳定性,避免在大坝施工中基础结构发生不均匀沉降。第二,高压喷射灌浆施工技术。在水利工程大坝基础结构施工中,高压喷射灌浆施工技术的应用比较常见,能够有效提升大坝结构稳定性以及牢固性。在高压喷射灌浆施工中,在确定施工区域后即可进行冲击钻孔施工,在钻孔过程中,必须做好添堵处理,并对钻孔中的泥浆材料进行分析,确保钻机与钻进区域保持垂直状态,避免孔位偏差。第三,强夯施工技术。在水利工程大坝基础结构加固处理中,在应用强夯施工技术时,首先需对施工区域进行勘查,确定基础厚度以及土体牢固性,提升基础结构稳定性。
另外,在大坝基础缺陷处理中,还应注意对断层、软弱夹层进行治理。在具体施工中,不同断层的宽度有一定区别,对于处理技术的要求也不同,如果断层宽度在1m以上,同时剪切交汇带以及裂缝密度比较高,则可采用槽挖以及混凝土置换施工技术,在混凝土浇筑施工中,混凝土深度应控制在破碎带宽度的1.0倍~1.5倍之间,在槽挖施工中,断面为梯形。如果断层有坝踵和坝趾出露,则应适当增加开挖回填深度和长度。在断层开挖施工和混凝土回填施工完成后,应对周边一定深度的混凝土进行固结处理,一般可应用灌浆施工技术。部分施工区域岩石破碎,并且有裂隙发育,剪切带性状较差,可采用全面固结施工技术,提升大坝基础结构承载能力。
4.2岩石地基处理技术
在水利工程大坝基础施工中,岩溶地质比较常见,地质结构稳定性比较差,在基础施工中,首先需进行基坑开挖,然后采用混凝土进行置换处理。如果溶蚀带的埋深比较大,开挖回填加固施工难度较大,则可采用固结灌浆施工技术,能够有效提升基础结构稳定性。在大坝基础结构回填施工中,必须根据工程项目建设要求严格控制混凝土浇筑厚度。
5大坝基础地质缺陷处理实例
5.1大坝概况
某大坝工程为混凝土重力坝,其主要功能为防洪,坝高为80m,轴线长度335m。在该大坝工程施工前,首先对施工区域进行地质勘查,根据现场勘查,施工区域地质条件比较差,坝基有5条断层,岩体渗水性一般。
5.2基础缺陷处理内容
综合考虑该大坝基础地质勘查成果,在大坝缺陷处理中,具体的地质缺陷以及处理内容如下:第一,软弱夹层,与周边岩体相比,软弱夹层的力学性能比较差,抗剪强度无法满足施工质量控制要求。第二,坝基渗漏,该大坝结构岩石防渗性比较好,但是坝基有断层,因此在大坝施工中,岩基容易发生渗水问题,因此需对该大坝基础做好防渗加固处理。
5.3基础缺陷处理方法
在该大坝基础缺陷处理中,具体的处理方法如下:(1)基础开挖施工。在水利工程大坝开挖施工中,台阶法的应用比较常见,要求严格控制台阶开挖高度以及宽度,提升台阶防滑性能。在本工程施工中,平台宽度为坝底深度的1.5倍,各个台阶的高度差为8m,开挖比0.35:1。综合考虑该大坝施工区域地质图条件,选择上游倾斜角为6°的坝基面。该大坝的主要功能为防洪,因此在基础开挖施工中,还应综合考虑泄洪过程中所产生的雾化水,会对两岸表面造成不良影响,因此,在该大坝基础开挖施工中,要求采取有效的防护措施,避免对坝基结构稳定性造成不良影响。(2)基面开挖控制。在大坝使用中,随着水位的升高,会对两岸造成冲蚀,对此,应根据大坝两岸地质结构特征对河床进行改造,避免加重河床风化程度,并对岩石表面特性造成不良影响,综合考虑该大坝岩石以及基岩体稳定性。另外,该大坝河段可能会发生河水溢出现象,对此,需严格控制开挖高度,在本工程施工中,开挖深度为64m,同时还应适当增加挡水坝段。
6结语
综上所述,本文主要结合实例,对大坝地质缺陷以及处理技术要点进行了详细探究。在水利工程施工中,大坝施工区域地质条件复杂,可能存在各类地质缺陷,对此,要求对大坝施工区域进行全面细致的地质勘查,根据地质缺陷类型选择适宜的基础处理技术,提升大坝基础结构稳定性,保证水利工程项目建设质量。
参考文献
[1]时永强.水利工程施工中大坝基础处理问题分析[J].环球市场,2017,000(026):315.