浅析重力坝施工的地基处理

(整期优先)网络出版时间:2022-01-17
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浅析重力坝施工的地基处理

张凤辉

通河县河湖服务中心

【摘 要】近些年是我国经济高速发展的时期,在这样的发展背景下我国水利电力得到了繁荣发展,对水电站提出了更多的要求。在水利水电的发展过程中大坝的建设数量越来越多,重力坝属于大坝中的重点建设形式,重力大坝地基的建设质量会对重力大坝整体质量产生较大的影响,因此在对重力坝进行施工时一定要保证其地基的施工质量。在重力坝地基建设中裂缝问题是较为常见而且会对重力坝质量产生较大影响的问题。因此为了保证重力坝施工质量本文对重力坝施工的地基处理进行了简单的分析。

【关键词】重力坝施工;地基处理;裂缝


重力大坝是我国大坝建设中非常常见的一种建设种类,在我国大坝发展中占据着十分重要的位置,综合我国一直以来的大坝建设形式以及未来大坝的建设发展趋势可以看得出重力坝仍旧是大坝建设中非常重要建设形式,因此对重力坝地基施工技术进行深入研究对于大坝施工质量的提高具有重要意义。在对重力坝地基进行施工时需要保证地基的强度,使得地基能够承受来自于建筑上层建筑施加的压力,除了对重力坝的承受能力提出了较大的要求外,还要求地基能够具有较强的渗透性和抗滑性。不过在天然坝址的基础岩石中其承担压力的能力却是比较弱的,很难能达到实际需求,正是这种问题的存在使得重力坝坝基很容易在钟黎明下 出现裂缝,因此为了避免这种问题的出现在对重力坝坝基进行施工时就必须要采取因地制宜的处理方式。

1重力坝地基存在的问题

1.1断层破碎带

1.1.1坝基抗滑稳定问题

大坝的地基下存在着缓倾角断层破碎带缓倾角软弱夹层无论是倾向上游还是倾向下游,当该夹层能够和其他结构组合到一起时都可以组成楔形块体,而且这些楔形块体均都会影响到深层抗滑的稳定性,而缓倾角断层破碎带则可以形成具有控制性的滑移面,该滑移面会影响到坝基抗滑稳定性。

1.1.2存在渗透稳定问题

断层破碎带中软弱破碎岩屑夹泥,在水库长期渗压水作用下产生细颗粒移动或颗粒成分,结构发生改变的现象,称为渗透变形或渗透破坏。主要破坏形式有流土、管涌、接触冲刷、沿断层顶底板接触面等,当断层破碎带物质产生渗透破坏后,将形成集中渗漏带,对大坝稳定带来不利影响。因此,在工程地质勘察中需要开展现场或室内的渗透稳定试验,求出临界比降、破坏比降,考虑一定的安全系数得出允许比降,进行渗透稳定性评价。

1.2裂隙密集带

裂隙密集带在各类岩体中均有分布,但多见于火成岩及变质岩、混合岩地区。多组不同产状的裂隙交汇,形成裂隙交汇带,岩体破碎,呈碎裂或镶嵌碎裂结构,属于Ⅳ类岩体,岩体完整性差,力学强度及变形模量低,透水性增强。坝基岩体存在有裂隙密集带或交汇带,可能造成坝基局部不均匀变形,或者形成强透水带。

1.3较大软弱夹层

1.3.1坝基深层抗滑稳定问题

一般情况下坝基岩提中大多都会存在缓倾角软弱夹层或泥化夹层,而该夹层可能会倾向上游也可能会倾向下游,并且同时会和其他结构面组成楔形块体,其块体会影响到坝基深层抗滑的稳定性。

1.3.2坝基渗透稳定问题

这种问题出现的主要原因为,软弱夹层或者泥化夹层如果受到长期渗流的影响很可能会出现渗透变形甚至是破坏的情况,当发生这种问题时坝基下局部会出现集中渗漏的情况,最终导致坝基扬压力变大从而对大坝的稳定性带来威胁。因此当软弱夹层中混有复杂岩基时有必要做好防渗和排水设计,使得夹层不会因为受到外力作用而发生破坏或者是渗透问题。

2重力坝施工的地基处理措施

2.1混凝土塞

为保证地基处理效果满足重力坝施工相关标准,应当沿断层破碎带开挖出标准深度的倒梯形槽,清除软弱构造岩和两侧破碎岩体后,开展混凝土回填施工,通过混凝土将坝体荷载传送至两岸新鲜完整基岩上。为进一步改善坝基承载能力,应当除坝基内作混凝土塞子外,对顺河向的软弱带依照上下游方向伸出坝外。

2.2混凝土拱、混凝土垫层

要想重力坝施工中地基处理效果能够达到施工标准有必要加强对宽断层破碎带的有效处理,一般情况下施工人员在对混凝土垫层进行处理时都会采用混凝土拱的方式将坝体应力转移到岩体上,这样一来压力减小断层破碎情况就会减少,压缩变形情况也会随之减少,从而有效提高地基处理质量。另外在对重力坝地基进行处理时还可以采用混凝土梁操作方法,首先需要对断层密集情况和软弱破碎岩体范围进行勘察和分析,结合这些条件对重力坝基底采取混凝土浇筑施工和钢筋混凝土垫层的施工方式。

2.3明挖、洞挖处理

为了保证重力坝地基施工效果能够达到施工标准,在对其进行明挖施工时首先需要对倾角软弱夹层深浅程度进行合理分析,如果发现倾角软弱夹层埋藏深度较浅则可以实施完全挖出的方式,使得明挖施工可以更加顺利的完成,从而有效提高地基的处理效果。而在进行洞挖施工时,作为施工人员首先需要找到基本参照标准,在该施工中是将缓倾角软弱夹层作为基本参照标准,再确定出合理平洞数量,数量确定好后再对平洞的位置进行布置,最终确保所设置后的平洞可以展示出纵横交错的形态。洞挖施工完成后再将其中部分夹层挖出,被挖出的混凝土需要进行及时的回填,使得混凝土抗滑键从而形成。混凝土抗滑键形成有利于固结灌浆和基础灌浆施工更为方便的得到操作,同时可以为重力坝稳定性提供保障。

2.4大直径钢筋混凝土桩

在这一施工过程中,相关施工人员应当严格按照重力坝施工标准开展施工操作,将不同口径的钻孔穿过缓倾角软弱夹层,待其进入到完整岩体中后,将钢筋置于钻孔内,并及时对混凝土进行浇筑处理。重力坝施工处理的相关工程实践表明,钢筋混凝土桩的妥善施工处理,能够将软弱夹层上下不岩体联呈整体,确保应力在钢筋混凝土柱的作用下能够传达至深部岩体中,确保大直径钢筋混凝土桩的实际应用价值得到最大程度的发挥,最大程度上降低重力坝水平变形问题的发生几率。

2.5混凝土深齿墙

就重力坝施工中地基处理的实际情况来看,通过深挖齿墙的方式能够有效的截断缓倾角软弱夹层,在准确把握软弱夹层下部完整岩体的具体情况后,将齿墙嵌入到一定深度,从而改善混凝土齿墙的嵌固力,为重力坝的稳定性打下良好的基础。相关工程时间表明,通过软弱夹层摩擦力与下游抗力体之间的有效联合,促进了规范化的软弱夹层处理方式的形成,最大程度上满足了坝基深层抗滑稳定性要求,保证地基处理效果满足重力坝的相关标准。基于数年来的工程实践加以分析可知,缓倾下游的软弱夹层往往需要对下游岩体进行合理利用,促进抗力形成,基于下游抗力体地质条件来判定地基处理标准,以固结灌浆方式对下游抗力体进行妥善处理。在重力坝地基处理过程中,相关施工人员应当结合工程实际特点对下游抗力体进行妥善处理,从而全面提高下游抗体力的岩体完整性。

3结束语

综上所述,重力坝是非常重要的一种大坝建设形式,而在重力坝施工中地基处理又是一个十分关键的施工环节,地基处理具有较高的复杂性和特殊性。在对重力坝地基进行施工时为了加强重力坝运行的持久性,有必要对重力坝地基施工古过程中所存在的问题进行详细的分析,针对所存在的问题采取合理的解决措施,从而起到提高重力坝施工质量的目的,让我国水利水电工程能够更好的发挥本身的应用价值创造更多的社会效益。


参考文献

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