复杂地质条件下的大坝开挖技术及应用研究

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摘要：复杂地质条件下的大坝开挖技术及应用研究是对于未来大坝开挖技术的很好的经验指导。在对复杂地质进行大坝开挖设计时，需要注意的问题有很多，其特殊的地质条件对于爆破等操作的要求也是比较高的。本文以柬埔寨甘再水电站大坝为例，介绍复杂地质条件大坝的开挖技术，希望对在该方面的研究能够提供参考。

关键词：复杂地质条件；大坝开挖技术；应用研究

中图分类号：TU94+1文献标识码： A 文章编号：

0 前言

中国是一个地域辽阔的国家，其地貌、地形非常复杂，因此对于建筑时候的问题也产生了很多的影响[1]。在进行建筑作业的时候，遇到的地形地貌情况很是复杂，包括的种类也很多，有土层分布不均匀的情况，有土质是杂填土和岩土结合等情况，还有的是持力层起伏比较厉害的情况，还有的是临海建造，这次都给建筑作业带来很大的麻烦，需要仔细考究，全面分析，认真作业。

1 大坝开挖技术要求

对于一般的大坝开挖技术的要求有很多，主要需要考虑的方面如下[2]。在进行大坝开挖技术之前，要对所要进行的工程有一个大致的了解，对坝址地形的岩性情况予以调查分析，基岩的地层组成，大坝两岸的地形，坡度，地层组成，河床坝基的基岩分布情况，地层组成情况。然后设计合理的大坝开挖技术进行。尽管目前我国的大坝开挖技术是很先进的，但对于复杂地质条件的大坝开挖技术，却需要更为精准的科技辅助实现[3]。包括爆破试验的进行，预爆破的工艺流程设计，大坝的正式开挖技术的应用等，都需要步步到位。

2 复杂地质条件下的大坝开挖技术及应用研究

2.1 复杂地质简述

在进行大坝的开挖技术工程中，对于地质的要求是有区别的[4]。不同的地质其技术要求不一样。不同的地质根据不同的划分标准分为3种情况，一种是复杂地质，一种是中等地质，一种是简单地质。对于一些地质灾害发生概率很低一般不发生的地质，以及一些地形简单，地貌的类型也比较单一的地质，可归为简单地质[5]。而中等地质则是地质灾害发生中等，地质构造较复杂。对于复杂地质，其基本的特点是地质灾害发育非常强烈，地形和地貌的类型也很复杂，而且地形的构造也是很复杂的。复杂地质的岩性岩相变化很大，岩土体工程地质的性质不好，工程地质和水文地质的条件也不好，其破坏人类工程的活动剧烈。复杂地质对于大坝的开挖技术要求较高，需要很好的研究。

2.2 复杂地质条件下的大坝开挖技术及应用研究实例分析

复杂地质条件下的大坝开挖技术及应用研究对于大坝技术的后期应用有一定的指导意义。本文以柬埔寨甘再水电站为例进行复杂地质条件下的大坝开挖技术及应用研究的实例进行分析。

2.2.1 柬埔寨甘再水电站工程介绍

该水电站位于Kamchay河干流上，在Kampot境内。水电站的总装机容量可以达到190多MW，每年的均发电量约5亿KW。主要建筑物是混凝土重力坝，坝基的最宽的部分为106m，最大的高度为180m。

2.2.2 柬埔寨甘再水电站的坝址情况

该水电站的坝址选择为复杂地质。坝址分布有第四系覆盖膜，基岩在河床处少有出现。在坝轴线下游300m以后一直延伸到河流的拐弯处有基岩出现。基岩的岩性有石英砂岩层和泥岩等。大坝的两岸地势平坦，基岩也多少石英砂岩层和泥岩等。左右坝的地质更为复杂。

2.2.3 柬埔寨甘再水电站的大坝开挖情况

在进行开挖时，设计合理的爆破试验是很有必要的。具体的爆破试验可参考表1。总计爆破了5次。

表1 柬埔寨甘再水电站爆破试验

试验次数 爆破位置 梯段顶高/m 梯段底高/m 爆破时间安排

第一次 左坝肩 152.5 145 2008-1-5

第二次 左坝肩 145 137.25 2008-1-12

第三次 右坝肩 118.25 108.5 2008-2-19

第四次 左坝肩 94 86 2008-3-5

第五次 左坝肩 86 80 2008-3-23

具体在爆破时的程序设计为以下几个方面。首先是爆破参数的设计，这个是爆破的关键环节，只有设计出准确的参数，才能够实现精密的爆破。其次是进行样品放置，这个就设计到一个准确测量的问题，只有进行了准确的测量，样品的放置才会恰到好处，爆破才能够顺利进行。然后就是进行技术审核，钻机安置，进行钻孔，完成后检查是否全部完成。这些准备工作都做好后，要进行爆破药物的投放，爆破工作顺利进行。爆破后对实验效果进行检测，看情况如何，再清扫爆破的地方，对整个爆破工作进行分析探讨。其具体的爆破参数见表2。

表2 柬埔寨甘再水电站爆破具体参数

孔径/mm 孔距/mm 排距/mm 孔深/m 装药结构 线装药密度/g/m 堵塞长度/m 炸药单耗/kg/m2

主爆孔 105 4.0 2.0-2.5 4.0 连续装药 1.5-2.0 0.25-0.33

光爆孔 42 0.7 1.5 间隔装药 266 0.5

施工欲裂孔 105 2.0 4.0 间隔装药 500-600 0.6

2.2.4 柬埔寨甘再水电站工作分析及破碎锤的使用介绍

对大坝的爆破情况进行分析，有几个问题也值得注意。首先是在爆破的时候，左右两岸的坝肩地质复杂，其开挖技术很难掌握。再一个问题是左岸的地质条件对爆破的药物量有适当调整。第三个问题是预裂孔线药物分配密度需要适当调整。最后一个问题是坝基区域采用破碎锤的使用会更好。

对于大坝的开挖技术，长采用的方式就是爆破方式开挖和非爆破方式开挖。破碎锤就是一种常用的非爆破开挖技术被应用于大坝的开挖过程中。对于破碎锤的使用，国外对其认可度很高，多项资料表明，该技术具有很好的发展潜力。在国内，该技术多被用于拆迁等工作，对于水电工程中的应用较少。对于柬埔寨甘再水电站的复杂地质的大坝开挖技术，采用了破碎锤的方法。该方法具有一定的保护性，破坏力小，对工作的顺利开展有很重要的意义。该工程采用破碎锤的方法，总计为项目资金省出了500多万的开销，可谓是经济意义显著。

3 结束语

关于复杂地质条件下的大坝开挖技术的应用研究以及技术分析，对复杂地质方面的工作有很好的指导意义。复杂地质条件下，要求更为先进的设计技术，对很多的工作要求都有自己的标准[6]。在进行复杂地质条件下的大坝开挖技术的时候，要对地质进行全面的勘探调查，对爆破的设计更是要做到精准严密，对于后期的分析处理也是要更为客观更为准确的分析结果的。本文以柬埔寨甘再水电站的大坝作业为例，对其地质情况进行分析，对其爆破情况予以归纳。其总体工作是非常好的。相信在未来的复杂地质条件下的大坝开挖技术方面，会做的越来越好。

参考文献：

[1] 张同波, 李翠翠. 复杂地质条件下地下工程施工技术的研究与应用[J], 施工技术, 2009, 38(1): 58-62.

[2] Zhang Tongbo, Li Huajie, Jiang Zhenyan. Waterproof curtain wall and foundation bed treatment technique for coastal area under complicated geological condition[J]. Building Construction , 2005 , 27 (11) :10-13.

[3] Zhang Tongbo , Yu Dehu , Wang Sheng , et al . Analysis on antifloating problems of rock foundation pit basement [J]. Construction Technology, 2008,37 (9) :19-21.

[4] 刘伦军. 复杂地质条件下的大坝开挖技术研究与应用[J]. 水利水电施工, 2012, (3): 2-5.

[5] 王大为, 李宁, 贺凤仪. 探地雷达技术的发展及其在我省应用现状[J]. 吉林交通科技, 2004(3).

[6] 葛增超, 刘东升. 应用地质雷达检测地下工程衬彻的施工质量[J]. 四川建筑科学研究, 2006(1).