李剛 王磊
中國水利水電第七工程局有限公司 四川成都 610041
水利工程是關(guān)系著我國水資源利用的重點(diǎn)工程。水利工程的施工,與常規(guī)的建筑建設(shè)存在差別,因此,需要對相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行針對性的研究。如何采取有效的處理技術(shù),確保地基施工的科學(xué)性與穩(wěn)固性,進(jìn)而提升整體水利工程施工水平是本文要研究的關(guān)鍵問題。
當(dāng)水利工程建立在不良地基之上時(shí)主要的危害可以分為以下幾個(gè)方面,首先如果當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件較差,相關(guān)的建設(shè)安全系數(shù)也就會大大降低,建筑中的混凝土質(zhì)量,巖石和巖石之間的穩(wěn)定性會產(chǎn)生不同的作用力。地基可能會受到整體或者局部的剪切破壞,重要建設(shè)部分會出現(xiàn)地基沉降量不同的情況,在外力作用的情況下也就會造成局部破壞的情況,其主要原因在于基礎(chǔ)的部分存在著較多的透水現(xiàn)象,水庫中的水分大量流失或者超過了壓力場的限制,在地基內(nèi)部因沒有粘性的土壤,水分一旦流入就會造成了水土的流失,在外部發(fā)生地震等自然災(zāi)害的影響下也就形成了非常大的破壞[1]。
某地區(qū)一水電站項(xiàng)目,總裝機(jī)容量為128×10kW,大壩施工采用重力拱壩。它以發(fā)電為主,在防洪、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游等方面也發(fā)揮著重要作用。在項(xiàng)目建設(shè)中,由于本項(xiàng)目所在地的地質(zhì)條件非常復(fù)雜,因此項(xiàng)目參建機(jī)構(gòu)通過詳細(xì)的地質(zhì)勘查以及全面的分析,因地制宜的制定出經(jīng)濟(jì)可行的地基處理方案。
①能夠增強(qiáng)地基土質(zhì)密度。水利工程在施工過程中通常會遇到粉砂寬松、粉細(xì)砂或松填土。將水泥粉煤灰碎石樁應(yīng)用到地基施工中,通過振動(dòng)和側(cè)向壓力能夠縮小樁間縫隙,從而有效減少水量,增加土壤的敢賭以及內(nèi)摩擦角。由此可見,水泥粉煤灰碎石樁能夠改善土壤性能,提高地基的承受力。②具有樁體排水功能。水泥粉煤灰碎石樁中的組成部分包括碎石,可以在一定程度上保證地基具有較強(qiáng)透水性能,同時(shí)減少緩沖壓力下產(chǎn)生的水壓升高問題,有效提高了水利工程的排水效率。在一定程度上提高了地基的穩(wěn)定性,為水利工程充分發(fā)揮自身作用和功能提供有利條件。③具有預(yù)震功能。地基施工中應(yīng)用水泥粉煤灰碎石樁成樁后,土體受到振沖器的快速振動(dòng),能夠有效提高土體的密度。同時(shí)還能夠強(qiáng)化砂土的抗液化能力,使地基施工具有良好的預(yù)震效果。④具有置換樁作用。水泥粉煤灰碎石樁是一種不能溶于水的結(jié)晶化合物,由經(jīng)過水解的水泥和經(jīng)過水化反應(yīng)的粉煤灰凝結(jié)而成,這種結(jié)晶化合物不僅能夠提高樁體的強(qiáng)度,還可以減少地基的變形。在受到壓力的條件下,水泥粉煤灰碎石樁的壓縮性相對于樁間土的壓縮性要小。樁體可以分擔(dān)地基的承載力,從而發(fā)揮了水泥粉煤灰碎石樁的置換作用,對提高地基的承載力、增強(qiáng)水利工程整體穩(wěn)定性具有積極作用[2]。
這一技術(shù)的使用主要目的是對水利工程的地基進(jìn)行加固。一般來說,在當(dāng)前碎石樁技術(shù)的應(yīng)用時(shí),根據(jù)不同形式地基的長度需要,會加入一些其他的材料,如水泥、粉煤灰等,使用這種混合的材料,來進(jìn)行地基的加固,因此,這項(xiàng)技術(shù)也被叫作水泥粉煤灰碎石樁技術(shù)。運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù),可以有效保障地基結(jié)構(gòu)長期的穩(wěn)定性,有效減少地基受壓出現(xiàn)變形的狀況發(fā)生。但在實(shí)際的施工中,這種方法會增加工人的工作量,用以促進(jìn)主體地基結(jié)構(gòu)復(fù)合形態(tài)的形成,促進(jìn)地基的承載力提升,從而實(shí)現(xiàn)對水利工程提供穩(wěn)固性支撐的目標(biāo),保證水利工程建設(shè)的安全性和穩(wěn)固性。這一技術(shù)的使用,同樣需要注意現(xiàn)場工地的疏通、機(jī)械設(shè)備的選擇和管理。進(jìn)行打樁時(shí),需要注意距離間隔,尤其注意成樁要采取拔管法,間隔性進(jìn)行拔管振動(dòng)操作。
水利水電工程的大壩地基一般會積存大量的砂土、礫石等具有較強(qiáng)透水性,長期情況下會造成大壩水量的流失,并且非常容易產(chǎn)生機(jī)械管涌等狀況,進(jìn)而影響水利水電工程的安全和穩(wěn)定。因此,對于水利水電工程的大壩要定期進(jìn)行處理,開挖清除壩基上積存的各種砂、卵、礫石等,并且對壩基進(jìn)行防滲處理,從而限制灌涌現(xiàn)象,保護(hù)大壩。具體處理方式有:①對于壩基強(qiáng)透水層的砂土、礫石等進(jìn)行打掃清除,然后利用粘土或者混凝土進(jìn)行回填處理,形成相應(yīng)的截水墻,從而緩解不良地基基礎(chǔ)的下沉問題。②充分利用先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢,用沖擊鉆等專業(yè)設(shè)備進(jìn)行造孔,并且擴(kuò)大口徑,然后混凝土回填。③利用高壓噴射方式形成的防滲透墻鞏固效果更佳。④帷幕灌漿。利用水泥或者粘土進(jìn)行灌漿。⑤對于壩基滲徑,越長越好,所以要在壩前鋪蓋混凝土或者粘土。⑥防滲墻后面進(jìn)行排水減壓。⑦最后設(shè)置反濾層做好安全保障[3]。
在很多水利工程建設(shè)中,需要涉及大量的透水層,透水層可以按照大壩的性質(zhì)進(jìn)行分類,對于剛性大壩而言,由沙石、鵝卵石構(gòu)成的土層都可以被稱為強(qiáng)透水層,對于這些透水層應(yīng)該進(jìn)行開挖處理,這些石頭不僅會增大水流的速度,同時(shí)還會造成管涌的情況,開挖之后可以用噴射注漿的方式對混凝土周圍的縫隙進(jìn)行修復(fù)處理。
綜上所述,根據(jù)水利水電工程的建設(shè)過程中工程建設(shè)的選址,工程建設(shè)的相關(guān)技術(shù)人員要認(rèn)真考察施工區(qū)域的地質(zhì)地貌環(huán)境狀況,分析會造成不良地基基礎(chǔ)的各種原因,從而對癥下藥,制定科學(xué)合理的解決方案,從而保證水利水電工程建設(shè)的質(zhì)量與安全。