深基坑技术在大型水电站堰基中的应用研究

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深基坑技术在大型水电站堰基中的应用研究

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-19 2172


目前在我国社会经济发展的过程中,水利工程的建设施工有着十分重要的意义,它不仅有利于对水资源的合理调配,还保障了社会经济增长的稳定性。而且随着科学技术的不断发展,人们也将许多先进的施工技术、材料和设备应用到水利工程施工当中,这就使得我国的水利工程施工水平得到进一步的提升。但是,在大型水电站施工的过程中,其堰基结构的处理问题一直是人们关注的焦点,我们保障堰基施工的质量,提高整个大型水电站结构的稳定性,我们就要将一些可靠、可行的施工方案应用到其中。下面我们就对深基坑技术在大型水电站堰基中的实际应用情况进行简要的介绍。  一、工程实例  1.工程地质条件  在某大型水电站工程中,其纵向围堰大坝结构是采用的重力式混凝土结构,其中堰基覆盖层的厚度达到了50m。而我们在对其进行挡水设计的过程中,一般都是根据挡水设计的相关标准来对其挡水水位进行设计。在该大型水电工程中,设计人员就根据工程施工的实际情况和相关要求,将其挡水水位设置为303.6m,防洪水位高度为306.0m。  2.施工方案  为了使得大型水电站工程施工质量得到进一步的保障,施工单位在对其进行施工的过程中,就要大型水电站结构施工方案的合理性、可靠性以及可行性进行要个的要求。在该工程项目施工的过程中,人们为了使得水电站的堰基结构的稳定性得到进一步的提升,人们就将采用地下连续墙围堰坝基深厚覆盖层施工的方法来对其进行处理,从而对堰基挡土墙的宽度和深度进行有效的控制。  二、关键性工艺技术分析  近年来随着时代的不断进步,人们也将许多先进的施工技术、施工材料和施工设备应用到工程施工中。其中地下连续墙施工技术作为一种比较完善的支护工艺,因此我们在对其进行施工的过程中,我们就要根据工程施工的实际情况和相关要求,来对其进行施工处理,从而使得工程项目施工的质量得到进一步的保障。而在大型水电站堰基施工的过程中,虽然其坝体施工工序并不发展,但是人们对其施工工艺的要求很高,因此为了使得大型水电站堰基结构的质量得到有效的保障,从而使得围堰结构的整体性和稳定性得到进一步的提高。为此,我们在对其进行施工的过程中,就要对其一些关键性施工工艺进行严格的控制管理。  1.嵌岩地下连续墙技术  由于地连墙是取代沉井的位置而设置于覆盖层中,而坝体、沉井一般需座落于基岩,因此为保证基坑开挖的稳定性,地连墙必须嵌入岩层一定深度。嵌岩地连墙技术,最初源于大坝的防渗墙工艺,但两者的要求有所不同,其在国内的基坑施工中已有一定程度的应用,可在如此深度的土层中采用还为数不多。嵌岩成槽是其中的关键技术,包括成槽设备的选择和成槽工艺的改进。结合国内设备使用情况,可采用利勃海尔HS843型钢丝绳抓斗和CZF1200型冲击反循环钻机联合作业,或采用BC25双轮铣槽机配合锥形牙齿的铣轮。另外,施工时应注意成槽“小墙”(钻孔之问的残留部分)的处理,以及地连墙底与基层脱离的槽底沉渣问题的解决。目前,有人曾做过嵌岩地连墙的模型试验研究,此技术在一些大型工程中也已有成功的应用,能给本方案的实施提供有益的经验和指导。  2.超深基坑开挖施工技术  本施工方案中基坑开挖深度接近50m,为超深基坑,其施工具有较高的难度。深基坑开挖施工的关键技术在于内支撑的布置和土方开挖的控制。由于本方案基坑平面尺寸23m-X18.5m相对较小且形状规则,使得内支撑的选型和设置较易,并能较好的控制地连墙体的变形;而随着信息化施工技术在基坑工程中的广泛应用,详尽的施工监测能够及时地反演分析支护结构受力、动态地控制开挖区域和速度、调整内支撑的位置以适应显著的时空效应,使得对土方开挖的控制精度大为提高。目前,国内已有许多超深基坑施工的工程实例,其施工理论与实践经验都可作为本方案的借鉴与参考。  3.地连墙与后浇坝体连接技术  基坑内填充完混凝土、组成挡土墙之后,需要开挖上游侧的覆盖层并浇筑围堰坝体,而挡土墙则作为坝体的一部分。为保证坝体的整体性和受力的均匀性,地连墙外表面应跟后浇的坝体充分连接。此类连接关键在于设计时适当地在地连墙内布设预埋钢筋、插筋和钢筋接驳器等连接构件,施工时细心地绑扎、搭设预埋件,并处理好地连墙外表面与后浇混凝土的接触连接部位。关于这一连接技术可借鉴“两墙合一”地连墙结构的相关施工技术,如:地连墙与围擦、地下室顶板、底板、中问楼板的连接施工。另外,需要将预埋件固定牢固、调准方向,并考虑连接件错位后的植筋补救方法及防水措施等。地连墙与相关结构的连接施工技术随着地下空问的不断开发正趋于完善,对本方案的连接问题有着很好的指导作用。  从以上几项关键工艺的技术分析可知,此新型的坝基施工方案在施工技术上有充分的保证。  三,结论  1.以嵌岩地连墙为支护的深基坑技术完全符合此类深厚覆盖层坝基处理的要求,并有成熟的施工工艺能够与之配套,解决结构施工中的各项关键问题。  2.新方案的整体结构在最

鉴于复合土工膜部分现场观测成果合成材料在工程应用中具有一定的抗老化能力,故有些国家的某些文件中对其使用年限作了较为宽限的规定,如前苏联BCH07-74《土石坝应用聚乙烯防渗结构须知》中规定,聚乙烯土工膜可用于使用年限不超过50年的建筑物。奥地利林茨公司发表的“聚丙烯复合土工膜土工合成材料的长期性状”一文中的结论写道:“对聚丙烯的15年以上的现场应用经验表明,它们的化学和生物稳定性高;织物的最大损坏是在施工中;铺设以后没有大变化;……可预期超过100年的稳定性。

不利的工况下,不考虑地连墙的嵌岩作用,坝基面的抗滑稳定性、坝趾抗压强度及坝踵应力均满足规范要求,并有较大富余。  3.利用三维有限元分析结构的受力变形特征,得出坝体整体结构具有足够的强度、整体性和均匀性,且满足混凝土重力坝上游垂直应力的控制标准。  4.施工过程中的余留土石对结构受力状况的改善起着很大的作用,应谨慎、有效地利用之。  5.经综合研究,初步认为本文介绍的新型施工方案具有良好的可行性;为便于推广应用,建议对其经济效益做进一步地分析。  四.结束语  总而言之,在当前我国水利工程施工的过程中,深基坑施工技术应用由于施工工艺简便、而且有利于施工成本的控制,因此得到了人们的广泛应用,这不仅使得水利工程的施工质量得到有效的保障,还使其效益得到了显著的增加。不过,从当前我国水利工程施工的实际情况来看,虽然深基坑施工技术使得水利工程结构的稳定性和可靠性得到进一步的提升,但是由于其应用技术不够成熟,因此导致人们在水利工程施工的时候,还存在着一定的问题,为此我们还要在不断的实践过程中,来对其进行完善,从而使其施工质量得到进一步的提升。


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