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水利工程施工技術(shù)難點(diǎn)與對(duì)策分析引言水利工程作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)設(shè)施,承擔(dān)著防洪、灌溉、發(fā)電、供水等多重功能,其施工質(zhì)量直接關(guān)系到工程壽命與運(yùn)行安全。然而,水利工程多建于復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境(如山區(qū)、河谷、軟土區(qū)),涉及高邊坡、大體積混凝土、水下作業(yè)等特殊工況,施工過(guò)程中面臨諸多技術(shù)難點(diǎn)。本文結(jié)合水利工程施工實(shí)踐,系統(tǒng)分析主要技術(shù)難點(diǎn)的成因與表現(xiàn),并提出針對(duì)性解決對(duì)策,旨在為同類工程提供參考。一、復(fù)雜地質(zhì)條件下的基礎(chǔ)處理難點(diǎn)與對(duì)策(一)地質(zhì)條件的復(fù)雜性與挑戰(zhàn)水利工程基礎(chǔ)多位于地表以下,受地質(zhì)構(gòu)造、巖性變化、地下水等因素影響,常見(jiàn)復(fù)雜地質(zhì)條件包括:1.軟土地基:承載力低、壓縮性高,易導(dǎo)致基礎(chǔ)沉降或不均勻變形;2.巖溶地質(zhì):存在溶洞、溶溝等空洞,可能引發(fā)地基塌陷;3.斷層破碎帶:巖體破碎、透水性強(qiáng),影響基礎(chǔ)穩(wěn)定性與抗?jié)B性能;4.深厚覆蓋層:由砂土、卵石等組成,易發(fā)生滲透變形(如管涌、流土)。這些地質(zhì)條件若處理不當(dāng),可能導(dǎo)致建筑物傾斜、滲漏甚至垮塌,嚴(yán)重影響工程安全。(二)針對(duì)性處理對(duì)策1.精準(zhǔn)地質(zhì)勘察:采用鉆探、物探(如地震波法、電法)、原位測(cè)試(如靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn))相結(jié)合的方法,明確地質(zhì)分層、地下水埋深、不良地質(zhì)體分布等參數(shù),為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。2.軟土地基處理:根據(jù)軟土厚度與工程要求,選擇堆載預(yù)壓(適用于淺層軟土)、水泥攪拌樁(適用于深層軟土)、塑料排水板(加速固結(jié))等技術(shù),提高地基承載力與穩(wěn)定性。3.巖溶地基處理:對(duì)淺部溶洞采用充填法(用混凝土、碎石等填充),深部溶洞采用跨越法(如樁基礎(chǔ)穿過(guò)溶洞);對(duì)溶蝕裂隙,采用注漿法(注入水泥漿或化學(xué)漿液)封堵。4.斷層破碎帶處理:采用錨桿(索)加固破碎巖體,或澆筑混凝土截水墻阻斷地下水滲流;對(duì)于重要建筑物基礎(chǔ),可采用沉井或地下連續(xù)墻穿過(guò)破碎帶,確?;A(chǔ)與穩(wěn)定巖體連接。二、高邊坡與深基坑支護(hù)的穩(wěn)定性控制(一)高邊坡與基坑的施工風(fēng)險(xiǎn)水利工程中的大壩邊坡、渠道邊坡及基坑(如水電站廠房基坑),高度可達(dá)數(shù)十米甚至上百米,施工過(guò)程中易發(fā)生:1.邊坡失穩(wěn):因開(kāi)挖擾動(dòng)、雨水浸泡或巖土體自身強(qiáng)度不足,導(dǎo)致滑坡、崩塌;2.基坑變形:深基坑開(kāi)挖后,周邊土體應(yīng)力釋放,可能引起坑壁坍塌、地面沉降;3.地下水危害:基坑積水或滲流可能軟化巖土體,降低支護(hù)結(jié)構(gòu)承載力。(二)穩(wěn)定性控制對(duì)策1.邊坡分級(jí)開(kāi)挖與支護(hù):采用“分層開(kāi)挖、分層支護(hù)”原則,避免一次性開(kāi)挖過(guò)高導(dǎo)致邊坡應(yīng)力集中;對(duì)于高邊坡,設(shè)置馬道(每隔一定高度留設(shè)平臺(tái)),降低邊坡坡度,提高穩(wěn)定性。2.支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化:根據(jù)邊坡高度、巖土性質(zhì),選擇合適的支護(hù)方式:淺層邊坡:采用噴錨支護(hù)(噴射混凝土+錨桿),增強(qiáng)表層巖體穩(wěn)定性;深層邊坡:采用錨索支護(hù)(預(yù)應(yīng)力錨索+鋼筋混凝土框架),控制邊坡深層變形;基坑支護(hù):采用鋼板樁、地下連續(xù)墻或排樁+錨桿體系,抵抗坑壁土壓力。3.地下水控制:通過(guò)井點(diǎn)降水(如管井、輕型井點(diǎn))降低地下水位,或在邊坡坡腳設(shè)置截水溝、排水溝,防止雨水浸泡邊坡;對(duì)于基坑,設(shè)置止水帷幕(如水泥攪拌樁、高壓旋噴樁)阻斷地下水滲入。4.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警:安裝邊坡位移監(jiān)測(cè)(如GPS、全站儀)、應(yīng)力監(jiān)測(cè)(如錨桿測(cè)力計(jì)、土壓力盒)系統(tǒng),實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù);當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過(guò)預(yù)警閾值時(shí),及時(shí)采取應(yīng)急措施(如臨時(shí)支撐、卸載)。三、大體積混凝土施工的溫度裂縫防治(一)大體積混凝土的溫度裂縫成因水利工程中的大壩、閘墩、基礎(chǔ)底板等結(jié)構(gòu),混凝土澆筑量較大,水泥水化過(guò)程中釋放大量熱量,導(dǎo)致內(nèi)部溫度升高(可達(dá)50℃以上);而表面受環(huán)境溫度影響降溫較快,形成內(nèi)外溫差(可達(dá)20℃以上),產(chǎn)生溫度應(yīng)力。當(dāng)溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí),便會(huì)出現(xiàn)裂縫(多為貫穿性或深層裂縫),影響結(jié)構(gòu)抗?jié)B性與耐久性。(二)溫度裂縫防治對(duì)策1.優(yōu)化混凝土配合比:選用低熱水泥(如礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥),降低水泥水化熱;摻加粉煤灰、礦渣粉等礦物摻合料,替代部分水泥,減少水化熱釋放;采用緩凝型減水劑,延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間,降低澆筑溫度。2.控制澆筑溫度:夏季施工時(shí),對(duì)骨料進(jìn)行遮陽(yáng)、噴水降溫,或采用低溫水(如地下水)攪拌混凝土;混凝土運(yùn)輸過(guò)程中覆蓋保溫,減少溫度損失;分層澆筑(每層厚度不超過(guò)30cm),避免集中放熱。3.加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)與溫控:混凝土澆筑后,及時(shí)覆蓋保溫材料(如棉被、塑料薄膜),減緩表面降溫速度;內(nèi)部設(shè)置冷卻水管(如直徑25mm的鋼管),通入循環(huán)冷水,降低內(nèi)部溫度;采用溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(如熱電偶),實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土內(nèi)部與表面溫度,當(dāng)溫差超過(guò)15℃時(shí),調(diào)整冷卻水量或保溫措施。四、水下及跨水域施工的技術(shù)挑戰(zhàn)(一)水下施工的難點(diǎn)水利工程中的圍堰、沉井、水下基礎(chǔ)等施工,需在水下完成,面臨:1.水流影響:河道水流速度大,可能導(dǎo)致施工設(shè)備移位、混凝土澆筑擴(kuò)散;2.visibility低:水下環(huán)境渾濁,影響施工人員操作與質(zhì)量控制;3.防水與密封:水下結(jié)構(gòu)(如圍堰)需具備良好的抗?jié)B性能,防止漏水。(二)水下施工對(duì)策1.圍堰技術(shù):對(duì)于水深較淺(小于10m)的河道,采用鋼板樁圍堰(施工速度快、可重復(fù)使用);對(duì)于水深較大(大于10m)的水域,采用雙壁鋼圍堰(浮力大、穩(wěn)定性好),通過(guò)注水下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,填充混凝土形成止水結(jié)構(gòu)。2.沉井施工:采用浮運(yùn)沉井(在岸邊預(yù)制,浮運(yùn)至設(shè)計(jì)位置),通過(guò)排水或加載使其下沉;水下封底時(shí),采用導(dǎo)管法澆筑混凝土(混凝土通過(guò)導(dǎo)管底部進(jìn)入水下,避免與水接觸),確保封底質(zhì)量。3.水下混凝土澆筑:采用自密實(shí)混凝土(流動(dòng)性好、無(wú)需振搗),減少水下施工難度;使用水下混凝土輸送泵,通過(guò)軟管將混凝土輸送至水下澆筑點(diǎn),避免混凝土離析。五、水利工程施工中的生態(tài)環(huán)境保護(hù)對(duì)策(一)施工對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響水利工程施工過(guò)程中,可能造成:1.水土流失:開(kāi)挖邊坡、取土場(chǎng)等裸露土體易被雨水沖刷,導(dǎo)致泥沙進(jìn)入河道;2.水質(zhì)污染:施工廢水(如混凝土養(yǎng)護(hù)水、泥漿水)中的懸浮物、化學(xué)藥劑可能污染水體;3.生態(tài)破壞:施工占用土地、破壞植被,影響動(dòng)植物棲息地。(二)生態(tài)保護(hù)對(duì)策1.水土流失控制:開(kāi)挖邊坡采用植被護(hù)坡(如噴播植草、掛網(wǎng)噴漿),或設(shè)置截水溝、沉沙池,攔截雨水沖刷的泥沙;取土場(chǎng)、棄渣場(chǎng)進(jìn)行平整與復(fù)墾,恢復(fù)植被覆蓋。2.水質(zhì)保護(hù):施工廢水經(jīng)沉淀池沉淀(去除懸浮物)、過(guò)濾(去除雜質(zhì))后,達(dá)標(biāo)排放;混凝土攪拌站設(shè)置廢水回收系統(tǒng),循環(huán)利用水資源。3.生態(tài)修復(fù):在河道兩岸種植native植物(如柳樹(shù)、蘆葦),恢復(fù)河岸生態(tài);對(duì)于魚(yú)類洄游通道,設(shè)置魚(yú)道或升魚(yú)機(jī),保障魚(yú)類遷徙。結(jié)論水利工程施工技術(shù)難點(diǎn)貫穿于基礎(chǔ)處理、邊坡支護(hù)、混凝土施工、水下作業(yè)及生態(tài)保護(hù)等環(huán)節(jié),其解決需結(jié)合地質(zhì)條件、工程特點(diǎn)與技術(shù)發(fā)展。通過(guò)精準(zhǔn)地質(zhì)勘察、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、采用先進(jìn)施工技術(shù)(如噴錨支護(hù)

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