【摘 要】是作為我國國民經濟的重要組成部分,水利水電行業在促進國家經濟發展及能源資源的穩定基礎上,還為居民生活提供了便利,提高了居民生活的質量。本文主要對水利水電基礎工程施工的要求、加固措施及注意事項進行了分析與探究。
【關鍵詞】水利水電;基礎工程;施工技術
隨著我國經濟的發展,對各種能源資源的需求越來越大,水電工程作為能源行業重要的一個環節,在短短的幾十年中取得了輝煌的發展成果,一個初具規模的水利水電網絡已經日漸形成,水利水電的基礎工程施工理論也不斷在實踐中得到完善,施工水平不斷提高,施工質量有所改善,為國民經濟的發展和人們生活水平的提高注入了新的活力。但是,不可否認的是,在水利水電行業不斷發展,并取得了輝煌發展成果的同時,也存在著很多問題,比如基礎工程施工不規范,地基不夠牢固,基礎工程的施工質量難以保證等,這些問題不僅僅使得整個水利水電工程存在著嚴重的安全隱患,威脅到使用者的生命財產安全,更使得工程質量難以達到國家標準,造成了資源的浪費,因此,加強對水利水電基礎工程施工技術的探討,采取合理的方式加強基礎施工工程質量控制,有著十分重要的現實意義。
1.水利水電基礎施工的要求
(1)應具有地基與基礎的施工圖紙和地質勘察報告等有關技術文件和資料,并掌握施工區域內的地質情況。土方開挖前,應根據施工方案要求,將施工區域內妨礙施工的已有建(構)筑物、道路、溝渠、管線、墳墓、樹木等,妥善處理。
(2)山區施工,應事先了解當地地層巖性,地質構造、地形地貌和水文地質等,如因土方施工可能產生滑坡時,應采取可靠措施。在陡峻山坡下施工,應事先檢查山坡坡面情況。如有危巖、孤石、崩塌體、古滑坡體等不穩定跡象時,應作妥善處理。施工機械進入現場所經過的道路、橋梁和設備卸車地點等,應事先做好必要的加寬、加固等準備工作。
(3)測量放線的定位控制線(樁)、水準基準點及基槽的灰線尺寸,必須復核,符合設計要求,并辦理預驗手續,且應妥善保護及經常復測。場地要清理平整,表面坡度應符合設計要求的排水坡度和臨時排水設施。如設計無要求時,一般應向排水溝方向作成不小于2%的坡度。開方挖土低于地下水位的基坑(槽)、管溝時,應根據地質勘察文件及資料,采取措施,降低水位;一般應降至低于開挖底面的500mm,然后再開展作業面。
2.水利水電工程基礎加固措施
2.1混凝土及鋼筋混凝土灌注樁施工
混凝土及鋼筋混凝土灌注樁(簡稱灌注樁),是直接在樁位上成孔,然后利用混凝土或沙石等材料就地灌注而成。與預制樁相比,其優點是施工方便,節約材料,成本低;缺點是操作要求高,稍有疏忽,容易發生縮頸、斷樁現象,技術間隔時間較長,不能立即承受荷載等。灌注樁的成樁技術日新月異,其成樁施工法主要有:首先,鉆孔灌注樁。鉆孔灌注樁是先在樁位上用鉆孔設備進行鉆孔,然后灌注混凝土。其次,挖孔灌注樁。隨著建筑工業的發展,小直徑單樁和群樁基礎在承受大荷載或滿足沉降要求等方面已受到一定限制,大直徑灌注樁已被許多國家廣為采用, 其直徑為1~3m,樁深20~40m,最深可達60~80m。每根樁的承載力可達10000~40000kN。大直徑樁可采用機械挖孔灌注和人工挖孔灌注。最后,打拔管灌注樁。打拔管灌注樁是利用與樁的設計尺寸相適應的一根鋼管,在端部套上預制的樁靴打入土中,然后將鋼筋骨架放入鋼管內,再澆筑混凝土,并隨灌隨將鋼管拔出,利用拔管時的振動將混凝土搗實。此外,也常用振動灌筑法,即鋼管上端與振動沉樁機剛性連接,下端裝有活瓣的樁尖,并在鋼管的上部開有加料口,利用振動力將鋼管沉入土中。當沉到設計標高后,停止振動,用上料斗將混凝土灌入鋼管內,然后再開動沉樁機、卷揚機拔出鋼管,邊振邊拔,從而使樁的混凝土得到搗實。
2.2鋼筋混凝土預制樁施工
鋼筋混凝土預制樁有實心樁和空心樁兩種。空心樁為管樁,由預制廠用離心法生產而成,樁體強度較高,可達C30~C40級,外徑多為400~500mm;實心樁大多在現場預制, 為方便預制, 截面多為200mm ×200mm~550mm×550mm的正方形。樁長不得大于樁斷面邊長或外徑的50倍,為方便運擂和施工,單根樁長一般不超過30m。
2.3截滲處理
由于受到地下河道和地下水位的變化,對于河堤、大壩以及建筑物的地基都產生不同程度的負面影響,如果影響嚴重的話對于地基建筑物而言無非是一個嚴重的破壞,在一定程度上會造成其出現滲透和變形的現象,對于建筑物的安全性有著極其嚴重的威脅。那么,對于這種情況,我們在施工過程中應當采取哪種有效措施進行改變。筆者認為最有效的處理辦法就是將滲流的通道進行有效的階段制止,具體的操作實施辦法有以下幾點:
2.3.1防滲墻
防滲墻是修建在透水地基中的地下連續墻, 可用于壩基、河堤的防滲加固。根據成墻材料和成墻工法的不同, 常見的有塑性混凝土防滲墻和水泥土防滲墻。
2.3.2高壓噴射注漿
高壓噴射注漿是利用鉆機把帶有特制噴嘴的注漿管鉆進至土層的預定位置后,用高壓泵將水泥漿液通過鉆桿下端的噴射裝置, 以高速噴出, 沖擊切削土層,使噴流射程內土體破壞, 同時鉆桿一方面以一定的速度(20r/min)旋轉,另一方面以一定的速度(15~30cm/min)徐徐提升,使水泥漿與土體充分攪拌混合,膠結硬化后即在地基中形成具有一定強度(0.5~8.0MPa)的固結體,從而使地基得到加固。
3.水利水電工程基礎施工的注意事項
在水利水電施工的過程中,對于基礎施工作業方面我們需要做好注意事項,其主要有以下兩點:
①對于基礎比較淺的情形,在不用放坡的情況下,這時施工首先就需要沿著進行測量的基準灰線直邊切割出來一個槽邊的輪廓線,而后對作業面予以一一的展開。對于地下水位的降低和地面排水系統的建造, 這二個工程都需要結合當地工程地質資料、挖方尺寸等條件予以考慮, 這樣就可以進一步的預防地基土結構被破壞。②需要保證地基與基礎的強度能夠足以承受建筑物上的全部結構荷載。為了滿足這一條件, 基礎的耐久性、防潮性、耐侵蝕性和抗凍的能力都需要充分滿足要求。除此之外, 為了確保地基穩定, 必須讓地基和基礎有足夠的工作面。地基變形值的范圍也應該在許可的參考值數之內,這樣才不會引起建筑物的開裂、傾斜或者標高產生相應的變化等等。
4.結束語
綜上所述,水利水電工程關系到國民經濟的增長,關系到整個社會的穩定。基礎工程施工質量是否良好直接影響到整個水利水電行業的工程壽命和和使用價值。為提高水利水電工程的質量,應選用科學有效的基礎施工方法,嚴格遵守施工標準,加強施工過程中的質量控制,以此確保基礎工程的穩定性和安全性,只有這樣才能推動整個水利水電行業的發展,才能實現其經濟效益和社會效益。
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