王玨
摘 要:我國水電站建設逐漸增多,其中壩基建設直接關系著水電站的質量和穩定性,因此在進行施工的過程中應該提高對其施工重視。在進行水電站壩基開挖施工的過程中,應該制定科學合理的施工方案,根據施工實際情況來進行施工技術的選擇,保證施工的質量和水平,并且在施工的過程中還要注重施工的進程,擺正壩基施工的順利進行。本文就某水電站壩基開挖施工技術措施進行簡要的分析,并提出一些建議,希望引起讀者的共鳴。
關鍵詞:水利水電工程施工;壩基開挖;施工技術
就目前開看,我國水電站壩基的施工是工程施工的關鍵,我國水電站的施工取得了較大的成果,但是由于其水電站建設的時間短,因此與發達國家還有一定的發展差距,在進行壩基施工的過程中,應該積極的引進國外先進的技術和經驗,并且結合我國壩基建設的實際情況,制定科學合理的施工方案。下面筆者進行舉例分析,希望對我國壩基建設施工提供有效的幫助。
1 工程概況
大花水水電站攔河大壩為拋物線雙曲拱壩+左岸重力壩。雙曲拱壩壩頂高程873.0m,壩底高程738.50m,最大壩高134.50m,壩頂寬7.0m,壩底厚23~25.0m,厚高比0.171。重力壩壩頂部高程873.0m,底部高程800.0m,上游面鉛直,下游坡比1∶0.8,頂部寬20.0m,底部寬78.40m。壩基右岸坡面除沿垂直河向斷層發育有較典型的溶溝、溶槽外,無大型沖溝發育,坡面較完整;830m高程以下為約70°的陡壁,其以上至坡頂為15°~27°度的斜坡。壩基左岸地形不平整,以P2w1泥頁巖軟弱地層為界,790(上游)~820m(下游)高程以下至河邊是約70°的陡壁,790~820m高程以上至820~865m高程為約10°~20°的緩坡臺地,820~865m高程以上為近50°的陡坡。
壩基最大開挖高度為左岸165m、右岸160m。右岸山高坡陡,大部分為陡坎,施工道路布置極為困難;左岸760~800m高程段為懸崖,施工道路無法布置,壩基開挖時開挖石渣將落入河床,只能從河床清渣,這就增加了施工難度。邊坡開挖一般采用自上而下分層開挖的施工程序,但左岸重力壩在開挖前應在801.5m高程形成集渣平臺,否則將有大量的爆破石渣落入河床,增加后期河床壩基開挖量;由于左右岸兩壩肩邊坡較陡,在開挖過程中,有大量開挖石渣落入河床,必須及時清理河床中的石渣。
2 工程地質條件
我國水電站的施工是現階段重要的工程建設之一,其不僅能夠提供大量的電力,還能起到蓄洪的作用,保證農作物的健康成長和周圍人民群眾的生活。在進行水電站施工的過程中,搖頭高施工的質量,進而保證水電站的穩定性。其中,壩基建設是水電站施工的重點,因此在施工之前,要進行壩基的開挖,在進行施工的過程中應該按照相關的步驟進行,在保證壩基施工質量的同時,還應該節省施工的時間和成本。現階段,在進行壩基施工的過程中,要周圍施工的環境進行仔細的調查,同時還要提高施工人員的質量和水平,因為在施工的過程中,施工質量的好壞受到施工人員的影響較大,施工人員的技能和知識水平高,建筑施工的質量也較高,反之亦然。
大花水水電站壩址河谷狹窄,為“U”型橫向峽谷,左右岸地形不對稱,斷層及構造裂隙發育,弱風化帶內及斷層帶附近發育有溶蝕夾泥層,左岸古河床下巖溶發育強烈,枯水季左岸存在地下水位低槽帶。壩址區為巖溶中高山地形,由于地殼的間歇性抬升,兩岸830,800,770m高程的三級階地較明顯。一級階地為侵蝕階地;沿左岸790~810m高程順河展布的二級階地為堆積階地,為典型的殘留古河床,原河床兩岸的岸蝕現象較明顯,底部沖積砂卵礫石層保存較好;三級階地在左岸為堆積階地,在右岸為侵蝕階地。河床基巖面起伏不規則,多有巖礁分布(高程758~755m,無縱向深槽)。壩址區斷層以近垂直河流的北西西向N55°~80°W,NE∠70°~85°及北東東向N65°~90°E,SE∠70°~85°兩組最為發育。此2組小斷層沿河呈陡直的“X”型同序次發育,甚為密集(綜合計算,每100m約為3~4條),呈棱型網格狀分布,間距30~70m。
3 壩基開挖施工方案
3.1 右壩肩邊坡開挖方案
右壩肩的最大開挖邊坡高度達160m,施工前期因20t走索線尚未形成,壩肩開挖無法采用大型的施工機械,壩開挖難度較大。根據特有的施工條件,拱壩兩壩肩為70°陡壁,壩肩開挖主要采用YQ100B潛孔鉆和手風鉆進行鉆孔,按照以往高邊坡開挖施工的經驗,采用成熟的預裂爆破和光面爆破技術一次成形。右壩肩分2個區進行開挖,施工程序為靠河側分區及靠邊坡側分區交替進行,靠河側提前1~2個循環,梯段高度按20m控制,最大鉆孔深度25m(Y1、Y7及Y9靠邊坡側)。為加快施工進度,確保工程質量,施工中根據地質條件,通過多次爆破試驗,對預裂孔和緩沖孔的裝藥結構、線裝藥密度、堵塞長度等爆破參數進行不斷地調整和優化,采用了“20m高梯段邊坡不留保護層一次開挖成形方案”。
3.2 左壩肩邊坡開挖方案
左壩肩拱端槽挖采取梯段爆破及邊坡預裂的方法施工,以保證邊坡的開挖質量;建基面預留保護層,保護層開挖采取底部設柔性墊層一次爆除;主爆區則采用排間微差爆破技術。主爆孔采用CM351鉆機、YQ100B潛孔鉆和手風鉆造孔;邊坡預裂孔主要采用CM351鉆機、YQ100B潛孔鉆造孔。保護層開挖采用CM351鉆機、YQ100B潛孔鉆造孔底部設柔性墊層一次爆除的施工方法。
4 壩基開挖控制措施
大壩壩基開挖程序采用自上而下逐層進行。根據大壩地形條件、施工布置及工期特點,前期大壩開挖必須多個工作面同時施工,即:右壩肩開1個工作面,重力墩開1個工作面,重力壩外側及左壩肩800m以下作為1個工作面:
4.1 邊坡開挖控制
鉆孔孔位、角度和孔深應符合爆破設計的規定。鉆孔偏差一般不得大于1°,開孔誤差不應大于15cm;已完成的鉆孔,孔內巖粉應予清除,孔口加以保護;對于因堵塞無法裝藥的鉆孔,應重新掃孔,并經檢查合格后才可裝藥。預裂爆破、光面爆破、梯段爆破的鉆孔不得進入預留保護層內;高邊坡開挖設置有馬道時,所有鉆孔均不得超過馬道路面高程。
4.2 基礎開挖控制
大花水水電站為雙曲拱壩,拱壩的基礎面為逐層變化的曲面,并且每一層開挖鉆孔的方向及角度都在變化,因此施工控制難度較大,必須按照設計要求認真做好每一層的開挖布孔主樣圖紙,以指導現場施工。
結束語
綜上所述,由于我國水電站數量的增加,工程施工的質量是現階段水電站施工的重點,其中,壩基的建設是保證水電站安全運行和長久使用的重要方面。由此可見,應該提高壩基施工的質量和水平,在進行壩基施工的過程中,應該仔細的檢查周圍的施工環境,加大科技和資金的投入,只有這樣才能進一步的提升水電站施工的質量,保證其安全運行。
參考文獻
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