龍振

中國水電一局有限公司

深基坑技術在大型水電站堰基中的應用研究

龍振

中國水電一局有限公司

在當前我國水利行業(yè)發(fā)展的過程中，人們早已經將深基坑技術應用到大型水電站建設施工當中，這樣不僅使得大型水電站結構的穩(wěn)定性和可靠性得到進一步的提高，還使其壩體結構在使用的過程中，不會受到外界環(huán)境因素的影響，而出現相應的質量問題。本文通過水利工程施工中深基坑技術的相關內容進行簡要的介紹，討論了深基坑技術在大型水電站堰基中的實際應用，以供參考。

深基礎技術；地下連續(xù)墻；大型水電站；應用分析

目前在我國社會經濟發(fā)展的過程中，水利工程的建設施工有著十分重要的意義，它不僅有利于對水資源的合理調配，還保障了社會經濟增長的穩(wěn)定性。而且隨著科學技術的不斷發(fā)展，人們也將許多先進的施工技術、材料和設備應用到水利工程施工當中，這就使得我國的水利工程施工水平得到進一步的提升。但是，在大型水電站施工的過程中，其堰基結構的處理問題一直是人們關注的焦點，我們保障堰基施工的質量，提高整個大型水電站結構的穩(wěn)定性，我們就要將一些可靠、可行的施工方案應用到其中。下面我們就對深基坑技術在大型水電站堰基中的實際應用情況進行簡要的介紹。

一、工程實例

1.工程地質條件

在某大型水電站工程中，其縱向圍堰大壩結構是采用的重力式混凝土結構，其中堰基覆蓋層的厚度達到了50m。而我們在對其進行擋水設計的過程中，一般都是根據擋水設計的相關標準來對其擋水水位進行設計。在該大型水電工程中，設計人員就根據工程施工的實際情況和相關要求，將其擋水水位設置為303．6m，防洪水位高度為306．0m。

2.施工方案

為了使得大型水電站工程施工質量得到進一步的保障，施工單位在對其進行施工的過程中，就要大型水電站結構施工方案的合理性、可靠性以及可行性進行要個的要求。在該工程項目施工的過程中，人們?yōu)榱耸沟盟娬镜难呋Y構的穩(wěn)定性得到進一步的提升，人們就將采用地下連續(xù)墻圍堰壩基深厚覆蓋層施工的方法來對其進行處理，從而對堰基擋土墻的寬度和深度進行有效的控制。

二、關鍵性工藝技術分析

近年來隨著時代的不斷進步，人們也將許多先進的施工技術、施工材料和施工設備應用到工程施工中。其中地下連續(xù)墻施工技術作為一種比較完善的支護工藝，因此我們在對其進行施工的過程中，我們就要根據工程施工的實際情況和相關要求，來對其進行施工處理，從而使得工程項目施工的質量得到進一步的保障。而在大型水電站堰基施工的過程中，雖然其壩體施工工序并不發(fā)展，但是人們對其施工工藝的要求很高，因此為了使得大型水電站堰基結構的質量得到有效的保障，從而使得圍堰結構的整體性和穩(wěn)定性得到進一步的提高。為此，我們在對其進行施工的過程中，就要對其一些關鍵性施工工藝進行嚴格的控制管理。

1.嵌巖地下連續(xù)墻技術

由于地連墻是取代沉井的位置而設置于覆蓋層中，而壩體、沉井一般需座落于基巖，因此為保證基坑開挖的穩(wěn)定性，地連墻必須嵌入巖層一定深度。嵌巖地連墻技術，最初源于大壩的防滲墻工藝，但兩者的要求有所不同，其在國內的基坑施工中已有一定程度的應用，可在如此深度的土層中采用還為數不多。嵌巖成槽是其中的關鍵技術，包括成槽設備的選擇和成槽工藝的改進。結合國內設備使用情況，可采用利勃海爾HS 843型鋼絲繩抓斗和CZF1200型沖擊反循環(huán)鉆機聯(lián)合作業(yè)，或采用BC25雙輪銑槽機配合錐形牙齒的銑輪。另外，施工時應注意成槽“小墻”(鉆孔之問的殘留部分)的處理，以及地連墻底與基層脫離的槽底沉渣問題的解決。目前，有人曾做過嵌巖地連墻的模型試驗研究，此技術在一些大型工程中也已有成功的應用，能給本方案的實施提供有益的經驗和指導，

2.超深基坑開挖施工技術

本施工方案中基坑開挖深度接近50m，為超深基坑，其施工具有較高的難度。深基坑開挖施工的關鍵技術在于內支撐的布置和土方開挖的控制。由于本方案基坑平面尺寸23m-X18．5m相對較小且形狀規(guī)則，使得內支撐的選型和設置較易，并能較好的控制地連墻體的變形；而隨著信息化施工技術在基坑工程中的廣泛應用，詳盡的施工監(jiān)測能夠及時地反演分析支護結構受力、動態(tài)地控制開挖區(qū)域和速度、調整內支撐的位置以適應顯著的時空效應，使得對土方開挖的控制精度大為提高。目前，國內已有許多超深基坑施工的工程實例，其施工理論與實踐經驗都可作為本方案的借鑒與參考。

3.地連墻與后澆壩體連接技術

基坑內填充完混凝土、組成擋土墻之后，需要開挖上游側的覆蓋層并澆筑圍堰壩體，而擋土墻則作為壩體的一部分。為保證壩體的整體性和受力的均勻性，地連墻外表面應跟后澆的壩體充分連接。此類連接關鍵在于設計時適當地在地連墻內布設預埋鋼筋、插筋和鋼筋接駁器等連接構件，施工時細心地綁扎、搭設預埋件，并處理好地連墻外表面與后澆混凝土的接觸連接部位。關于這一連接技術可借鑒“兩墻合一”地連墻結構的相關施工技術，如：地連墻與圍擦、地下室頂板、底板、中問樓板的連接施工。另外，需要將預埋件固定牢固、調準方向，并考慮連接件錯位后的植筋補救方法及防水措施等。地連墻與相關結構的連接施工技術隨著地下空問的不斷開發(fā)正趨于完善，對本方案的連接問題有著很好的指導作用。

從以上幾項關鍵工藝的技術分析可知，此新型的壩基施工方案在施工技術上有充分的保證。

三、結論

1．以嵌巖地連墻為支護的深基坑技術完全符合此類深厚覆蓋層壩基處理的要求，并有成熟的施工工藝能夠與之配套，解決結構施工中的各項關鍵問題。

2．新方案的整體結構在最不利的工況下，不考慮地連墻的嵌巖作用，壩基面的抗滑穩(wěn)定性、壩趾抗壓強度及壩踵應力均滿足規(guī)范要求，并有較大富余。

3．利用三維有限元分析結構的受力變形特征，得出壩體整體結構具有足夠的強度、整體性和均勻性，且滿足混凝土重力壩上游垂直應力的控制標準。

4．施工過程中的余留土石對結構受力狀況的改善起著很大的作用，應謹慎、有效地利用之。

5．經綜合研究，初步認為本文介紹的新型施工方案具有良好的可行性；為便于推廣應用，建議對其經濟效益做進一步地分析。

四、結束語

總而言之，在當前我國水利工程施工的過程中，深基坑施工技術應用由于施工工藝簡便、而且有利于施工成本的控制，因此得到了人們的廣泛應用，這不僅使得水利工程的施工質量得到有效的保障，還使其效益得到了顯著的增加。不過，從當前我國水利工程施工的實際情況來看，雖然深基坑施工技術使得水利工程結構的穩(wěn)定性和可靠性得到進一步的提升，但是由于其應用技術不夠成熟，因此導致人們在水利工程施工的時候，還存在著一定的問題，為此我們還要在不斷的實踐過程中，來對其進行完善，從而使其施工質量得到進一步的提升。

[1]郭征紅,徐偉.深基坑技術在大型水電站堰基中的應用研究[J].巖土工程學報,2006(S1)

[2]陳水清.大型水電站堰基中深基坑技術的應用分析[J].水利天地,2013-08