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复杂地质条件下水利水电工程基础处理施工工艺创新实践

任为利
  
扬帆媒体号
2025年33期
身份证 370481197208187835

摘要:在复杂地质条件下,水利水电工程的基础处理是决定工程质量、施工周期和工程安全的关键环节。随着水利水电工程建设的推进,工程面临的地质条件日益复杂,常规的基础处理技术已无法满足工程的需求。本文分析了复杂地质条件的特点及其对基础处理技术的挑战,探讨了软土地区、岩溶地区和高水位地区等不同环境下的创新基础处理技术与施工工艺。通过采用高压喷射注浆技术、地质雷达检测技术、智能化施工监测系统和环保材料的应用,工程建设的质量和效率得到了显著提升。这些技术的应用有效地解决了复杂地质条件带来的基础处理难题,并为水利水电工程的建设提供了有力保障。

关键词:复杂地质条件;水利水电工程;基础处理;施工工艺

一、复杂地质条件下水利水电工程基础处理的挑战

软土地区基础处理技术难点

在软土地区进行水利水电工程的基础处理面临许多技术难题。软土地区的土壤通常具有低承载力和较高的压缩性,土体的沉降现象非常严重,这对水利水电工程的基础稳定性造成了极大的挑战。传统的基础处理方法如预压法和排水固结法虽然能一定程度上改善土体的稳定性和承载力,但在大规模施工过程中,沉降速度和沉降量往往难以控制,施工周期长,且处理效果不稳定。因此,近年来,采用新型的高压喷射注浆技术和强夯法等加固技术逐渐得到了广泛应用。这些技术不仅能够有效提升土体的承载力,还能显著减少沉降速率和施工成本。

岩溶地区基础处理的技术创新

岩溶地区的基础处理技术难点主要在于地下空洞、裂隙的复杂性和不确定性,传统的基础处理方法难以满足这种复杂地质条件下的需求。岩溶地区存在大量的溶洞和裂缝,这些地质异常给基础处理带来了极大的难度。在实际施工中,岩溶区的空洞填充和基坑支护是常见的基础处理任务。传统的灌浆技术和桩基技术有时无法有效应对岩溶区的复杂性。近年来,水泥基复合材料注浆技术得到了广泛的应用。该技术通过对岩溶区进行深层注浆加固,有效填补空洞,增强土体的稳定性。

抗浮力基础技术的应用

在一些水位较高的地区,抗浮力问题成为水利水电工程基础处理中的难点之一。基础的浮升现象不仅会影响工程的稳定性,还可能带来严重的安全隐患。传统的抗浮力基础处理方法通常通过增加基础的重量和深度来抵抗浮力,但这增加了施工的难度和成本。近年来,采用改进的排水加固技术和复合抗浮力垫层技术在抗浮力基础处理中的应用取得了良好效果。这些新型技术能够有效降低浮力的影响,同时减少基础的沉降,确保工程的安全与稳定。特别是在高水位和浮力较大的地区,采用这些技术显著提升了基础处理的效果,避免了传统方法带来的过度加固和成本浪费。

二、复杂地质条件下水利水电工程基础处理的创新施工工艺

高压喷射注浆技术的应用

高压喷射注浆技术作为基础处理中的一种重要方法,尤其适用于岩溶区和松软土壤层的加固。该技术通过高压设备将浆液注入地下,通过与土壤快速混合及反应,实现土体的加固与稳定。这一技术不仅能够提升土体的承载力,还能有效解决地下空洞和裂隙问题,防止沉降及基础不均匀沉降现象的发生。高压喷射注浆技术具有高度适应性,能够根据不同地质层的特性及不同土壤结构调整施工参数,最大限度地保证基础处理效果的优化。该技术的应用范围广泛,不仅适用于传统的砂土和粘土区域,还能有效处理岩溶区等特殊地质条件下的复杂土层。随着技术的不断成熟,越来越多的水利水电工程项目开始采用高压喷射注浆技术,以提升基础处理的整体效果与施工效率。

地质雷达检测技术在基础处理中的应用

地质雷达检测技术在水利水电工程基础处理中具有重要的作用,特别是在岩溶区及其他地质复杂的地区。地质雷达通过发射电磁波,利用波的反射原理探测地下结构,能够精准地识别地下空洞、裂隙以及土层的分布情况。在基础处理施工之前,使用地质雷达技术对地下地质情况进行详细勘测,不仅能够为基础处理方案的制定提供科学依据,还能在施工过程中实时监测地下条件的变化,确保基础处理的精准性和有效性。该技术的最大优点在于其非破坏性,可以在不破坏土体结构的情况下,获得地下层次的详细数据,避免了传统勘探方法中可能带来的误差。地质雷达技术在实际应用中能够为灌浆、桩基和其他基础处理方法的选择和优化提供宝贵的数据支持,有助于提升工程施工的安全性、精准性及稳定性。

智能化施工监测与数据分析系统的引入

智能化施工监测技术的引入,为水利水电工程基础处理提供了更加精细和高效的管理手段。该系统通过安装各种传感器和监测设备,实时采集施工过程中的多维度数据,包括土壤承载力、沉降变化、灌浆压力等关键参数。通过数据传输与云平台存储,施工团队能够实时了解施工状态,及时发现问题并采取纠正措施。这种系统的优势在于其自动化数据采集和实时反馈的能力,能够使施工过程中的每一项数据都可追溯,提升了施工质量的可控性和精准度。通过智能分析系统,这些数据能够被快速处理与分析,为施工人员提供最优化的操作建议与决策支持。智能化监测系统不仅提高了施工精度,也有效预防了施工过程中的潜在风险,保证了基础处理工作的顺利进行。

环保材料的应用与推广

环保材料的应用已逐渐成为水利水电工程基础处理中的一项重要技术趋势,尤其是在当前全球环保意识不断提升的背景下。采用环保材料不仅能够减少施工过程中的污染,还能提高基础的长期稳定性及抗老化能力,符合可持续发展的要求。在水利水电工程中,常用的环保材料包括高强度土工布、绿色水泥及可降解材料等,这些材料能够有效提升基础的力学性能和耐久性。比如,土工合成材料能够防止土壤侵蚀,增强土体的稳定性;绿色水泥材料的应用,不仅降低了对环境的污染,还能提升基础的抗压强度和耐腐蚀性,延长基础结构的使用寿命。环保材料的推广应用,有助于减少施工对环境的负面影响,同时提升了基础处理的效果和工程的可持续性。

结束语:复杂地质条件下的水利水电工程基础处理技术正逐步向高效、精细化和环保方向发展。随着高压喷射注浆技术、地质雷达检测技术、智能化监测系统以及环保材料的广泛应用,水利水电工程的基础处理不仅在质量和效率上得到了显著提升,还有效地降低了施工成本和对环境的影响。随着技术的不断发展和创新,基础处理技术将更加完善,为水利水电工程的顺利建设提供更加坚实的基础保障。

参考文献

[1]何振霞,黄见霖.复杂地质条件下水利水电工程基础处理技术创新研究[J].建筑技术科学,2024,44(11):125-132.

[2]杨倩.复杂地质条件下水利水电工程基础施工技术难点与突破[J].建筑理论,2025,45(04):133-140.

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