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摘要:水坝的建设存在工程地质条件较为复杂、施工难度较大、对各项技术要求高的特点。一些水坝地处河谷狭窄处,两岸地形极不对称,这中自然条件给水利工程施工带来十分棘手的困难。笔者从多次参与重大水利工程建设工作,在日常工作中累积了十分丰富的工作经验,本文从多角度对水利工程的坝基开挖施工技术进行仔细研究和探索,希望对该项事业的发展和工程理论的研究提供一定帮助。
关键词:水利水电工程施工;坝基开挖;施工技术
中图分类号:F407.9 文献标识码:A 文章编号:
1 概述
一般而言,在大型水利发电站的建设工程中,对于拦河大坝坝基的施工项目开挖顺序是自上而下逐步分层进行的。具体施工方案要依照大坝周围具体的自然地理条件、施工人员分工和机械的布置及工期长短的特点来共同决定。在水利发电站附近建立的大坝要选准最佳位置,在准备动工的前期要实现考察地形,工程师要拟好规划和设计图。真正动土施工时,在工程现场上必须安排足够技术人员和工程师监督,使多个工作面同时进行施工以保障工期顺利完成。
2 大坝坝基开挖的具体控制措施
(1)边坡开挖控制
对于大坝坝基的钻孔孔位、钻孔角度和钻孔深度应全部符合爆破设计所规定的数值进行实施。钻孔偏差必不课大于l度,开孔误差必须小于十五公分。对于已打通的钻孔,要及时清除孔内剩余的岩石粉末,对桥孔口径处加以大力保护[1]。对于因泥沙和岩石粉末堵塞而无法实现钻孔的孔洞,要进行反复清扫,直至孔洞干净。在经过严密检查合格之后可以进行装药工序。
产生预裂爆破、光面爆破、梯段爆破现象的钻孔不被允许进入预留的保护层之内。高边坡开挖在前期设置如果遇到有马道的情况时,全部钻孔都不可以超过马道路面的最高点。安排开孔位置时,在开挖线的转角处以及预裂平面的左右两端要最少应布置1个导向孔,这样做的目的是,避免爆破裂缝进入两侧被保留的岩石山体内[2]。对于水坝坝基的两侧边坡要灵活设计,尽量采取深入孔穴梯段、预裂爆破法进行实际施工,在最大程度上保证两个边坡的开挖质量。特别是对与那些有水平马道建基面的要预留保护层,要特别注意,在对其进行光面爆破时,主爆破区应该尽量采用最先进的控制爆破技术实施爆破。
(2)大坝坝基的基础开挖控制
如果要建设的水电站为双曲拱坝,那么设计的拱坝基础面一定是趋于变化的曲面,对这样的双曲线拱坝进行施工时要更加注意设计和规划。因为只要深入下一层开挖,钻孔的方向性和开挖角度都会产生变化,这类坝基施工控制难度非同一般。在施工之前务必组织有经验的工程师和相关施工工作人员按照设计要求,力求认认真真地做好每个层次的开挖布孔主放样图纸,并做到在实际施工时亲自到现场指挥施工。
为在最大程度上确保大坝总体开挖轮廓准确度,在其基础坝基进行开挖前、过程之中和成形后,均应按照项目负责人和监理工程师的指导与设计图纸上所要求的具体条目进行测量放样工作。在此阶段要谨慎处理预期数据和实际数据的对比,尽量减小其间误差,工程师要严格把关,控制放样准度和精度[3]。对现场爆破孔的测量与放样要严格按照相关规定执行,即按照设计钻孔布置图进行。随后要根据现场实际的地形和孔口的实际高程,以及钻孔角度所要求的数值进行预推算。现场监理施工人员和施工质量控制人员均要持有钻孔放样记录,以便于应对大坝具体施工和工程检查。
3 爆破参数控制
在水利工程坝基开挖施工前,工程监理人员与工程师要根据现场自然地质情况和岩体质量条件,对具体施工先后顺序和炸药分布位置进行缜密的爆破设计,要做到合理选择并尽力控制爆破参数,在具体施工中对具体方案进行优化。对于具体爆破参数的控制主要要考虑到钻孔参数控制和装药参数控制两方面,其中具体包括对孔排距、线装药密度、单孔装药量、堵塞长度、爆破倾角、爆破方向和深度、装药结构、炸药单耗数目等内容。实施装药前由工程质量部们对孔深、孔斜、孔距、排距数据进行认真检测,待检验合格后才能装药,该数据经质检部门验收合格后,报告监理工程师进行最后批准。再经过联营体安全部重复确认警戒安全和人员安全后才允许实施爆破[4]。
实施工程项目之前要查找大量资料,根据此前在同类自然条件地区的开挖爆破施工经验和施工单位多次进行的爆破试验的经验,对该水利工程坝基开挖的后果进行评估。开挖采用预裂爆破技术能够有效减少爆破轰波对开挖边坡的影响及梯段爆破控制单响药量。在具体施工过程中,还需对近期新喷制混凝土、围绕在锚杆施工附近的开挖施工、新浇浇钢纤维混凝土、阻碍施工的岩石进行控制爆破,根据相关质点的安全振动速度来衡量控制单响药量,从而通过控制单响药量,将爆破震动控制在完全安全的范围之内,在最大程度上确保施工安全。
4 水坝坝基开挖施工质量控制
施工人员要在确保边坡开挖质量的前提下进行具体施工,在具体开挖施工之前要对坝基预计的钻孔位置、装药份额和连网爆破点的各个环节严格把关控制,一定要在最大程度上减少超挖量以保障土质坚实。但是与此同时也要杜绝漏挖,爆破失败等情况的发生。对不适宜动工的地质地段应采取有效的预防性保护措施进行维护。
对水坝坝基开挖工作的主要控制措施为:对坝基横断面实际开挖的范围要贴合设计图纸与有關部门规定的文件所示或工程项目负责人与监理工程师共同商议决定的开口线、具体坡比、坝基水平尺寸、所限高程和控制坐标点的要求,来进行工程项目具体实施。对坝基岩体与土质的超挖量不应超过十五公分,使用专门机械进行开挖,使开挖面的平整度得到保障。 建基面的水平与垂直起伏差不能大于二十公分。为尽力确保水利大坝坝体质地的稳固, 建基面切不可被挖成向下游倾斜的顺坡[5]。
开挖后的建基面应保持干净、粗糙的特质。其上不允许有积水或污水,更不得有反坡、倒悬坡、陡坎尖角的现象发生。结构面上因为施工条件较差形成和积累的的泥土、锈斑、粉尘、破碎和松动岩块以及不符合质量要求的岩体等,在下一步施工之前被彻底清除处理。为保持开挖后开挖面平整度和基岩完整度,要求施工单位和企业采用时下最先进的预裂或光面爆破技术进行实施。
5 坝基开挖施工工艺
实施放点前,相关安全人员必须对爆破设计坐标点进行反复校核,在确认坐标点无误后逐孔放置预裂孔孔位、方位点。此处的点位偏差不能够超过一公分。放点时可能会因为施工地点的地下水蕴藏量较丰富,在爆破后会产生低洼的部位有积水渗出的现象,这时要及时采用人工现场拌制水泥砂浆填平的处理办法进行弥补。在放点结束后要进行各点位清点与编号,使用尼龙织物袋进行压盖保护,防止因为自然因素和人为因素造成的点位丢失。
6 结语
在具体施工过程中,工程监理工程师与项目负责人要根据现场工程自然地质情况和具体岩体条件,认认真真进行爆破设计,要合理选择和控制爆破参数,在施工中不断进行优化人员操作和技术应用。在具体的开挖施工前,相关部门要详细了解坝肩的自然地理构造与实际地质结构、结合其地形地貌和水文地质情况做好记录,要根据岩体条件严格控制爆破参数, 确保工程项目质量的稳定和人员的安全。
参考文献
[1]叶卓峰.探讨水库坝基开挖施工技术[J].北京电力高等专科学校学报(自然科学版),2012,29(10):148-150.
[2]邱君景,蔡书成.大坝坝基开挖施工技术实践[J].科技与生活,2012,(16):90-93.
[3]丁练军.对水库坝基开挖施工技术探讨[J] 城市建设理论研究(电子版).2011,(23):36-39.
[4]赵林,陶明,吴刚. 金沙江溪洛渡水电站左岸拱肩槽开挖施工技术[J]山西建筑.2007,(20):61-63.
[5]管仕军,袁绪昌.锦屏大坝坝基开挖施工与监理[J].人民长江,2009,40(18):62-63.
关键词:水利水电工程施工;坝基开挖;施工技术
中图分类号:F407.9 文献标识码:A 文章编号:
1 概述
一般而言,在大型水利发电站的建设工程中,对于拦河大坝坝基的施工项目开挖顺序是自上而下逐步分层进行的。具体施工方案要依照大坝周围具体的自然地理条件、施工人员分工和机械的布置及工期长短的特点来共同决定。在水利发电站附近建立的大坝要选准最佳位置,在准备动工的前期要实现考察地形,工程师要拟好规划和设计图。真正动土施工时,在工程现场上必须安排足够技术人员和工程师监督,使多个工作面同时进行施工以保障工期顺利完成。
2 大坝坝基开挖的具体控制措施
(1)边坡开挖控制
对于大坝坝基的钻孔孔位、钻孔角度和钻孔深度应全部符合爆破设计所规定的数值进行实施。钻孔偏差必不课大于l度,开孔误差必须小于十五公分。对于已打通的钻孔,要及时清除孔内剩余的岩石粉末,对桥孔口径处加以大力保护[1]。对于因泥沙和岩石粉末堵塞而无法实现钻孔的孔洞,要进行反复清扫,直至孔洞干净。在经过严密检查合格之后可以进行装药工序。
产生预裂爆破、光面爆破、梯段爆破现象的钻孔不被允许进入预留的保护层之内。高边坡开挖在前期设置如果遇到有马道的情况时,全部钻孔都不可以超过马道路面的最高点。安排开孔位置时,在开挖线的转角处以及预裂平面的左右两端要最少应布置1个导向孔,这样做的目的是,避免爆破裂缝进入两侧被保留的岩石山体内[2]。对于水坝坝基的两侧边坡要灵活设计,尽量采取深入孔穴梯段、预裂爆破法进行实际施工,在最大程度上保证两个边坡的开挖质量。特别是对与那些有水平马道建基面的要预留保护层,要特别注意,在对其进行光面爆破时,主爆破区应该尽量采用最先进的控制爆破技术实施爆破。
(2)大坝坝基的基础开挖控制
如果要建设的水电站为双曲拱坝,那么设计的拱坝基础面一定是趋于变化的曲面,对这样的双曲线拱坝进行施工时要更加注意设计和规划。因为只要深入下一层开挖,钻孔的方向性和开挖角度都会产生变化,这类坝基施工控制难度非同一般。在施工之前务必组织有经验的工程师和相关施工工作人员按照设计要求,力求认认真真地做好每个层次的开挖布孔主放样图纸,并做到在实际施工时亲自到现场指挥施工。
为在最大程度上确保大坝总体开挖轮廓准确度,在其基础坝基进行开挖前、过程之中和成形后,均应按照项目负责人和监理工程师的指导与设计图纸上所要求的具体条目进行测量放样工作。在此阶段要谨慎处理预期数据和实际数据的对比,尽量减小其间误差,工程师要严格把关,控制放样准度和精度[3]。对现场爆破孔的测量与放样要严格按照相关规定执行,即按照设计钻孔布置图进行。随后要根据现场实际的地形和孔口的实际高程,以及钻孔角度所要求的数值进行预推算。现场监理施工人员和施工质量控制人员均要持有钻孔放样记录,以便于应对大坝具体施工和工程检查。
3 爆破参数控制
在水利工程坝基开挖施工前,工程监理人员与工程师要根据现场自然地质情况和岩体质量条件,对具体施工先后顺序和炸药分布位置进行缜密的爆破设计,要做到合理选择并尽力控制爆破参数,在具体施工中对具体方案进行优化。对于具体爆破参数的控制主要要考虑到钻孔参数控制和装药参数控制两方面,其中具体包括对孔排距、线装药密度、单孔装药量、堵塞长度、爆破倾角、爆破方向和深度、装药结构、炸药单耗数目等内容。实施装药前由工程质量部们对孔深、孔斜、孔距、排距数据进行认真检测,待检验合格后才能装药,该数据经质检部门验收合格后,报告监理工程师进行最后批准。再经过联营体安全部重复确认警戒安全和人员安全后才允许实施爆破[4]。
实施工程项目之前要查找大量资料,根据此前在同类自然条件地区的开挖爆破施工经验和施工单位多次进行的爆破试验的经验,对该水利工程坝基开挖的后果进行评估。开挖采用预裂爆破技术能够有效减少爆破轰波对开挖边坡的影响及梯段爆破控制单响药量。在具体施工过程中,还需对近期新喷制混凝土、围绕在锚杆施工附近的开挖施工、新浇浇钢纤维混凝土、阻碍施工的岩石进行控制爆破,根据相关质点的安全振动速度来衡量控制单响药量,从而通过控制单响药量,将爆破震动控制在完全安全的范围之内,在最大程度上确保施工安全。
4 水坝坝基开挖施工质量控制
施工人员要在确保边坡开挖质量的前提下进行具体施工,在具体开挖施工之前要对坝基预计的钻孔位置、装药份额和连网爆破点的各个环节严格把关控制,一定要在最大程度上减少超挖量以保障土质坚实。但是与此同时也要杜绝漏挖,爆破失败等情况的发生。对不适宜动工的地质地段应采取有效的预防性保护措施进行维护。
对水坝坝基开挖工作的主要控制措施为:对坝基横断面实际开挖的范围要贴合设计图纸与有關部门规定的文件所示或工程项目负责人与监理工程师共同商议决定的开口线、具体坡比、坝基水平尺寸、所限高程和控制坐标点的要求,来进行工程项目具体实施。对坝基岩体与土质的超挖量不应超过十五公分,使用专门机械进行开挖,使开挖面的平整度得到保障。 建基面的水平与垂直起伏差不能大于二十公分。为尽力确保水利大坝坝体质地的稳固, 建基面切不可被挖成向下游倾斜的顺坡[5]。
开挖后的建基面应保持干净、粗糙的特质。其上不允许有积水或污水,更不得有反坡、倒悬坡、陡坎尖角的现象发生。结构面上因为施工条件较差形成和积累的的泥土、锈斑、粉尘、破碎和松动岩块以及不符合质量要求的岩体等,在下一步施工之前被彻底清除处理。为保持开挖后开挖面平整度和基岩完整度,要求施工单位和企业采用时下最先进的预裂或光面爆破技术进行实施。
5 坝基开挖施工工艺
实施放点前,相关安全人员必须对爆破设计坐标点进行反复校核,在确认坐标点无误后逐孔放置预裂孔孔位、方位点。此处的点位偏差不能够超过一公分。放点时可能会因为施工地点的地下水蕴藏量较丰富,在爆破后会产生低洼的部位有积水渗出的现象,这时要及时采用人工现场拌制水泥砂浆填平的处理办法进行弥补。在放点结束后要进行各点位清点与编号,使用尼龙织物袋进行压盖保护,防止因为自然因素和人为因素造成的点位丢失。
6 结语
在具体施工过程中,工程监理工程师与项目负责人要根据现场工程自然地质情况和具体岩体条件,认认真真进行爆破设计,要合理选择和控制爆破参数,在施工中不断进行优化人员操作和技术应用。在具体的开挖施工前,相关部门要详细了解坝肩的自然地理构造与实际地质结构、结合其地形地貌和水文地质情况做好记录,要根据岩体条件严格控制爆破参数, 确保工程项目质量的稳定和人员的安全。
参考文献
[1]叶卓峰.探讨水库坝基开挖施工技术[J].北京电力高等专科学校学报(自然科学版),2012,29(10):148-150.
[2]邱君景,蔡书成.大坝坝基开挖施工技术实践[J].科技与生活,2012,(16):90-93.
[3]丁练军.对水库坝基开挖施工技术探讨[J] 城市建设理论研究(电子版).2011,(23):36-39.
[4]赵林,陶明,吴刚. 金沙江溪洛渡水电站左岸拱肩槽开挖施工技术[J]山西建筑.2007,(20):61-63.
[5]管仕军,袁绪昌.锦屏大坝坝基开挖施工与监理[J].人民长江,2009,40(18):62-63.