水利水电基础工程与地基处理技术的现状和展望

2019-03-20 05:18李国栋
西部论丛 2019年10期
关键词:防渗墙土质水利水电

李国栋

摘 要:随着科学技术的快速发展以及社会经济的进步,现阶段我国的城市化建设以及现代化进程取得了令人瞩目的成就。我国城市化建设离不开水利水电基础工程以及地基处理技术的支撑。未来我国现代化发展将会对水利水电提出新的要求,而水利水电工程在施工时其环境极为复杂,因此,提升其地基处理技术,对于水利水电基础工程的发展有着一定的促进作用,但是现阶段我国的水利水电基础工程及地基处理技术还存在着一些问题,本文对其现状做了介绍,深入分析了相应的解决办法,并对水利水电基础工程及地基处理技术未来的发展做了展望,以期为相关工作者提供指导和帮助。

关键词:水利水电基础工程 地基处理技术 现状 展望

进入新世纪以来,我国的经济发展取得了长足的进步,三峡工程等大型水利水电工程也纷纷发展起来。水力发电作为一种新型的能源获取方式,其无污染、可再生的特点十分契合现阶段人们所推崇的绿色、可持续发展理念,因此可以預见未来水利水电工程将会迎来更大的发展机遇。水利水电基础工程以及地基处理技术是水利水电工程的工作重点,其质量好坏直接关系着水利水电工程能否顺利实施,因此,加强对水利水电基础工程以及地基处理技术的重视,是水利水电工程建设的核心。

一、水利水电工程简述

水利水电工程,是一种用于水能利用或能源生产的基础设施工程。作为传统的能源工程,水利水电能工程在建设时时间长,投资大,为了加快建设周期需要更多的资金以及更新的技术,通过建设水利水电工程,不仅能够为我国的发展提供足够的能源资源或其它设施,提高人民的生活质量,还能够拉动当地的经济效益,曾经作为“铁公基”三大建设之一的基础建设大力投资作为拉动国民经济的手段。

近年来,随着人们对于能源资源的需求逐渐增多,水利水电工程建设规模越来越大,建设难度也越来越高,因此,在建设时需要更加注重先进技术的应用。强劲技术的支持不仅能够帮助建设水利水电工程的众多子工程,还直接关系着企业未来的经济效益。所以在建设过程中,需要努力进行新技术的学习和创新,并将其灵活应用,才能够将全球的新兴技术应用到工程建设当中,将水利水电工程的经济效益发挥最大化。

二、我国水利水电基础工程与地基处理技术的发展现状

2.1全新的工程需求

近年来,随着我国经济建设的增速,南水北调东线中线、引江济淮等工程的开工建设,提升泵站、节制闸等水工结构物在拓宽的旧河道中施工,基础大部分都是淤泥或软基土,还有部分吹填造地工程,基础全部为粉砂或海边粉细砂等。在这种情况下,传统的地基处理技术的局限性就显露了出来,因此应用新型的地基处理技术就显得尤为重要。我国的水利水电工程人员需要加速对新技术的学习和应用,切实提升我国水利水电工程的地基处理技术,为我国水利水电工程的进一步发展打下基础。

2.2工程规模提升

现阶段,随着高标号钢筋混凝土和高强度钢筋的使用,水利水电工程走向多用途,规模大的趋势。大规模的水利水电工程意味着地基承受压力的增加,地基处理变得更深更复杂。

2.3工期要求更短

水利水电工程由国家单一投资趋向多元化,越来越多的个体或私人集团投资,为了利益,追求投资见效快,因此对工期也要求苛刻,追求形象进度,以便进一步招商引资,缓解资金压力,业主方往往要求施工方在短时间内完成基础工程以及地基处理的施工。例如我国最后一座计划性工程铜街子水电站总库容2亿m3,总装机容量60万KW,工期是20年,但三峡水电站总库容393亿m3,总装机容量2240万KW,1994年开工,2009年全面完工,总工期15年。

三、我国水利水电基础工程与地基处理存在的技术问题

3.1抗滑结构面强度不够

上文提到,现阶段我国的部分水利水电工程施工条件较为恶劣,施工环境难以满足水利水电工程需求,这就会导致水利水电工程施工时抗滑结构面强度不足,整个地基的承压能力不足,地基稳定性以及抗滑能力指标不够。这些情况的可能导致严重的后果,为工程的发展埋下安全隐患。另外近几年暴雨恶劣天气状况时常发生由此而引发的泥石流、山体滑坡等自然灾害也时常发生,其机理就是因为抗滑结构面强度不够。

3.2土质强度不足

在进行水利水电工程建设时,施工区域土质的选择极为重要。土质过于松软、土质软硬不均匀或是土质承受压力不等,都会导致水利水电工程地基土层的强度不够,一旦工程建筑物压力超过地基土质的承受能力,便可能出现不均匀沉降的情况,从而造成安全隐患,比如上海发生的楼塌塌事件。

3.3渗水透水情况

对于水利水电工程来说,倘若其地基结构较为松散,土质压实不够时,便可能出现渗水透水的情况出现,渗水透水情况的发生会使得工程竣工后的渗水量大大超过预计指标,从而导致地基不稳定等情况的出现。一般情况下,砾石层以及结构连接不稳定区域容易出现严重的渗水透水情况,这种灾害发生比较隐蔽,一旦发生抢救时间短引起的损害更大。

四、水利水电基础工程与地基处理中的方法措施

4.1提升抗滑结构面强度

为了确保地基矿化结构面的强度,保证基坑边坡的稳定,现阶段通常使用应力锚固技术,通过锚固定的方式提升边坡的抗性,从而实现提升抗滑结构面强度的目的。当前,土钉墙、无粘接锚索、拉亚复合型锚索等都开始在地基抗滑斜面固定方面开始应用。

4.2地基加固技术

由于水利水电工程施工量的增加,导致部分水利水电工程施工环境较差,在这种情况下,进行地基加固,为水利水电工程提供一个良好的施工环境是极有必要的。现阶段,常用的地基加固技术主要包括挖除置换、排水固结以及振动水冲等类型另外CFG复合桩地基加固技术开始大范围应用。挖除置换,多用于对于薄弱软土层的处理,通过挖除这些软土,选择石屑、水泥等无侵蚀材料进行填充,能够有效提升地基稳定性。排水固结,就是指通过人为手段在地基内部设立一条竖直的排水管道,借助工程负荷提供压力,从而排除地基内的水,达到固化地基的目的。振动水冲,则是指对一些具有足够抗剪切强度的地基进行振动水冲处理,再通过碎石进行整体结构的补强,从而使得整个工程地基力学性能提升,CFG(Cement Fly-ash Gravel的缩写)桩即水泥粉煤灰碎石桩,可以使用各种添加材料与水泥粉煤灰掺和,因不同的施工机械而有不同的施工形式。

4.3地基防渗技术

水利水电工程地基渗水透水会使得地基土质松散,负荷承受能力下降,造成施工安全隐患。为解决这一问题,可以选用高压喷射注泵来促进水泥浆和松软土质的充分混合,二者在硬化后其防渗水以及防透水能力都有了明显的提升,同时,通过建立防渗墙,能够为透水地基提供另一层防渗保护。因此,通过建设防渗墙以及高压喷射注泵的应用,能够显著提升地基的稳定性,避免地基防渗不过关,高分子材料的应用将是这方面的发展方向。

五、水利水电基础工程与地基处理技术的展望

5.1基礎工程和地基处理技术与新的建设要求看齐

上文提到,我国未来水利水电工程的整体规模不断增加,施工难度也越来越大,因此施工要求也越来越高。例如,在未来进行水利水电工程建设时,如何提升坝基的整体性能以及放渗能力,从而适应超高大坝的使用需求;1963原水利电力部水电建设总局编制颁发了我国第一部防渗墙技术规范:《水工建筑物砂砾石基础槽孔混凝土防渗墙工程 施工技术试行规范》,进一步推动了我国防渗墙技术的发展,2014年在多次小规模修改的基础上再次对防渗规范进行了修订,使防渗墙规范的适应深度从50米增加到后来的70米、100米;同时,在进行跨桥梁水利水电工程施工时,需要更多的应用地下连续墙工艺来对锚锭结构进行支持,并建立围护体系预防漏水,当前地连墙施工已达160米,甚至探到201米,站在世界地连墙施工的前沿。

5.2应用新技术和新设备

未来在进行水利水电工程建设时,施工环境及地基处理将会越来越复杂,为了确保我国水利水电工程建设的正常进行,需要投入更多的人力财力,确保新技术和新设备的及时使用。例如,在建设过程中,将灌浆操作与自动化技术、计算机技术和自动监测设备相结合,从而更加准确的对灌浆进行控制。

5.3深基坑工程及其支护体系的发展

进入新世纪以来,我国的地下设施发展极为迅速,而深基坑技术的存在,为这些大型地下建筑的建设提供了技术支持。现阶段,我国的深基坑技术已经形成了自己独特的支护体系。当地下深度在6-10米内时,采用水泥搅拌桩和土钉墙进行支护结构的构造;当基坑深度大于10米时,则考虑采用地下连续墙或者SMW工法连续墙作为支护结构,当前上海建工正在施工的徐汇区中心广场项目开挖到-37.5米,使用水泥搅拌桩技术,施工机械采用从德国宝峨进口的MC64双轮铣槽机,最大施工深度80米,成墙厚度1.2米。

六、结语

综上所述,水利水电工程的建设发展是未来我国绿色、环保、可持续发展的重要组成部分,同时,随着我国现代化进程的不断加速,我国的水利水电工程进入一个“后水电”时代,大江大河的水电开发接近完成,但是多功能多用途的水电建设其规模将更大,投资额也更大,施工周期也会逐渐增加,而地基处理技术以及水利水电基础工程作为整个工程的基础,积极应用先进技术、提升工程质量是极为重要的。相信随着我国“四新”技术的进一步应用,各种高科技的施工机械伴随着高分子材料、各种光纤感测技术的应用,基础处理技术将越来越高,越来越多的设施将服务人民,给人民的生活带来更大的便利。

参考文献

[1] 魏崧.水利水电基础工程与地基处理技术的现状分析和发展研究[J].工程建设与设计,2018(02):46-47.

[2] 熊策.浅析水利水电基础工程与地基处理技术的现状和展望[J].四川水泥,2017(09):240.

[3] 陈国柱.水利水电基础工程与地基处理技术的现状和展望[J].科技资讯,2017,12(14):41-42.

[4] 张志良.水利水电基础工程与地基处理技术的现状和展望[J].水利水电施工,2017(02):8-11.

猜你喜欢
防渗墙土质水利水电
基于数据库技术的现代水利水电工程管理研究
水利工程防渗墙质量检测技术要点的探讨
水利水电工程项目投资风险管理探讨
水利水电工程项目投资风险管理探讨
浅谈水利水电工程的施工质量控制
公路土质路基工程施工探讨
公路路基施工中过湿土的施工对策研究
不同土质和埋深工况下送电工程土石方费用研究
浅议水库加固工程坝体防渗墙施工技术
47%氯吡?丙?异可湿性粉剂对小麦的安全性研究