水利水電基礎(chǔ)工程施工技術(shù)

鄭水和

【摘要】水利水電行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要的組成部分，不僅僅為國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和能源資源的穩(wěn)定奠定了強(qiáng)大的基礎(chǔ)，保證了我國(guó)能源安全，也很大程度上方便了居民生活，促進(jìn)了社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的完善，在改善居民生活方式，提高居民生活質(zhì)量方面起到了巨大的推動(dòng)作用。隨著水利水電工程的施工規(guī)模日漸擴(kuò)大，水利水電的基礎(chǔ)工程施工的作用更加凸顯，基礎(chǔ)工程是整個(gè)水利水電工程的最基本的組成部分，對(duì)整個(gè)建筑的穩(wěn)定和工程的質(zhì)量有著十分重要的影響，因此，要想保證整個(gè)水利水電工程的質(zhì)量，必須做好基礎(chǔ)工程的施工，采用合理地施工方法，確保基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量，同時(shí)，要加強(qiáng)地基和基礎(chǔ)工程的穩(wěn)定性能和承載負(fù)荷能力，為整體工程質(zhì)量控制奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】水利水電；基礎(chǔ)工程；施工技術(shù)

工程建設(shè)對(duì)于地基可以按照底層的性質(zhì)分為兩類，一是軟基，二是巖基。但是由于建筑物對(duì)于地基的要求都各有不同，那么相對(duì)處理地基的目的和方法也有著不同之處。對(duì)地基進(jìn)行開(kāi)挖是施工中最為常見(jiàn)的處理方式，但是受到一系列的外在客觀條件因素的影響而受到諸多方面的限制，例如工期時(shí)間緊和開(kāi)挖的現(xiàn)場(chǎng)條件以及施工機(jī)械設(shè)備等。地基的處理還需要根據(jù)工程對(duì)地基的處理要求，采用更加有效的方法進(jìn)行施工處理。

一、水利水電工程基礎(chǔ)施工的要求

（一）應(yīng)當(dāng)具有相應(yīng)的具體施工圖紙和地質(zhì)勘察報(bào)告等相關(guān)文件和資料，并且需要掌握施工區(qū)域具體的地質(zhì)情況。

（二）在對(duì)土方開(kāi)挖之前，需要根據(jù)相應(yīng)的施工方案要求，將施工現(xiàn)場(chǎng)或者施工區(qū)域相關(guān)妨礙施工的已有物體進(jìn)行妥善的處理。

（三）如果是在山區(qū)進(jìn)行施工，在施工之前應(yīng)當(dāng)先了解施工現(xiàn)場(chǎng)的底層巖性和地形地貌以及地質(zhì)構(gòu)造等，對(duì)于隱性危險(xiǎn)進(jìn)行相應(yīng)的處理。

（四）施工中所利用的施工機(jī)械在經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)道路或者橋梁等地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)事先在經(jīng)過(guò)路段做好加寬以及加固等準(zhǔn)備性工作。

（五）測(cè)量放線的定位控制線、水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)及基槽的灰線尺寸，必須復(fù)核，符合設(shè)計(jì)要求，并辦理預(yù)驗(yàn)手續(xù)，且應(yīng)妥善保護(hù)及經(jīng)常復(fù)測(cè)。

（六）對(duì)于施工場(chǎng)地需要進(jìn)行清理，保持干凈平整，施工現(xiàn)場(chǎng)的表面坡度應(yīng)當(dāng)符合設(shè)計(jì)要求的排水坡度和臨時(shí)排水設(shè)施。

二、水利水電基礎(chǔ)施工的主要方法

（一）對(duì)于淺基礎(chǔ)的情形，如果不需要放坡，這個(gè)時(shí)候首先要沿著進(jìn)行測(cè)量的基準(zhǔn)灰線直邊切割出來(lái)一個(gè)槽邊的輪廓線，而后對(duì)作業(yè)面予以一一的展開(kāi)。對(duì)于地下水位的降低和地面排水系統(tǒng)的建造，這二個(gè)工程都需要結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)資料、挖方尺寸等條件予以考慮，這樣就可以進(jìn)一步的預(yù)防地基土結(jié)構(gòu)被破壞。

（二）還需要保證地基與基礎(chǔ)的強(qiáng)度能夠足以承受建（構(gòu)）筑物上的全部結(jié)構(gòu)荷載。為了滿足這一條件，基礎(chǔ)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和條件。除此之外，為了確保地基穩(wěn)定，必須讓地基和基礎(chǔ)有足夠的工作面。地基變形值的范圍也應(yīng)該在許可的參考值數(shù)之內(nèi)，這樣才不會(huì)引起建筑物的開(kāi)裂、傾斜或者標(biāo)高產(chǎn)生相應(yīng)的變化等等。

三、軟土地基處理的新技術(shù)

軟土地基是指壓縮層主要由淤泥、淤泥質(zhì)土或其他高壓縮性土結(jié)構(gòu)組成的地基，承載能力很低，一般≤50kN/㎡，不易滿足水工建筑物地基設(shè)計(jì)要求，故需進(jìn)行處理。

（一）軟土基礎(chǔ)的特性。

1.大孔隙比，高天然含水量。淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量w一般介于50%～70%之間，相比而言，我國(guó)軟土的天然孔隙比e則一般介于1～2之間，一般情況下，這就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于液限，最高的時(shí)候，甚至可能達(dá)到200%.

2.低透水性。由于高含水量，在滲透系數(shù)k≤1（mm/d）的時(shí)候，透水性能就非常的差。這樣，在承受強(qiáng)荷載作用后，孔隙水壓力就會(huì)變高，地基的壓密固結(jié)性能也會(huì)深受影響。

3.低抗剪強(qiáng)度。通常，軟土?xí)尸F(xiàn)出軟塑—流塑的狀態(tài)，這樣在有外部荷載的時(shí)候，抗剪性能就變得極差。在土層本身含有排水出路的時(shí)候，隨著有效壓力的逐步增加，就會(huì)慢慢的形成固結(jié)。相對(duì)應(yīng)的，如果不存在優(yōu)質(zhì)的排水出路，在荷載增大的情況下，強(qiáng)度就會(huì)衰減。

（二）處理軟弱地基的方法。

1.排水固結(jié)法。作為解決淤泥軟粘土地基沉降的有效措施和保持淤泥軟粘土地基穩(wěn)定的有效方法，由加壓和排水兩部分系統(tǒng)組成。

2.換土法。當(dāng)淤土層厚度較薄時(shí)，把不能滿足設(shè)計(jì)要求的淤土層換填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基礎(chǔ)等辦法進(jìn)行地基處理。

3.強(qiáng)夯法。將80kN夯錘，起吊到高達(dá)6m～30m的地方，讓錘作自由下落運(yùn)動(dòng)，通過(guò)這樣的運(yùn)動(dòng)夯實(shí)土質(zhì)。如果地基是河流沖積層、濱海沉積層，或者由黃土、粉土、泥炭、雜填土等構(gòu)成，使用強(qiáng)夯法容易達(dá)到目的。

4.旋噴法。旋噴法主要用于地基防滲工作的開(kāi)展，通過(guò)利用旋噴機(jī)具將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定濃度，而后對(duì)其予以提升，在這個(gè)時(shí)候噴嘴會(huì)以一定速度作旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，這樣就會(huì)產(chǎn)生高壓，高壓擠迫水泥固化漿液與土體混合，經(jīng)過(guò)凝固硬化結(jié)成樁子，以達(dá)到提高地基防滲的目的。

5.振動(dòng)水沖法。振沖法的工具是振沖器，它類似于一根插入混凝土振搗器的機(jī)具，該中機(jī)具涵括了上、下兩個(gè)噴水口。由于振動(dòng)和沖擊荷載的作用，地基中會(huì)先成孔，而后在孔內(nèi)予以填充砂、碎石，進(jìn)而分層振實(shí)或夯實(shí)，這樣地基將得以加固。

6.土工合成材料加筋加固法。其手段是平攤荷載于地基，在可能出現(xiàn)塑性剪切破壞時(shí)，平鋪于地基表面地土工合成材料將可以對(duì)面形的破壞起到組織作用；也可以在一定的程度上減小破壞的擴(kuò)張，從而提高地基的承載能力。

7.灌漿法。將水泥砂漿、水泥漿、粘土漿、粘土水泥漿及各種化學(xué)漿材（比如木質(zhì)素類、聚氨酯類、硅酸鹽類）予以液化，同時(shí)這些漿液也是具有固化的特性的，這個(gè)過(guò)程中會(huì)用到相關(guān)的氣壓、液壓或電化學(xué)原理，而后將其注入地基介質(zhì)中或建筑物與地基的縫隙部位，從而達(dá)到加固淤泥軟土地基的效果。

8.硅化加固法。借助電滲原理，利用網(wǎng)狀的帶孔眼的注漿管，采用電動(dòng)硅化法，通過(guò)輪換諸如的操作手段，把硅酸鈉（Na2O·nSiO2）溶液與氯化鈣（CaCl2）溶液注入土中，因?yàn)樯鲜鲞^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而生成膠凝物質(zhì)，或者活化土顆粒的表面，這樣土顆粒之間的連接性和土體力學(xué)的強(qiáng)度就會(huì)被提高，加固部位的半徑會(huì)被擴(kuò)大。不過(guò)這樣的操作方法也有其缺陷性，即高耗電量，高成本，故而被采用的可能性一般不是很大。

9.加筋法。加筋法是為了減少整體變形，并且同時(shí)達(dá)到增強(qiáng)整體穩(wěn)定的性能的目的。土工合成材料，因?yàn)槠淇估芰Ψ浅Ｖ畯?qiáng)，會(huì)被埋置于土層中，這樣在土顆粒和拉筋之間就會(huì)產(chǎn)生摩擦力，土也會(huì)與加筋材料形成一個(gè)完整的整體，這樣的話，地基強(qiáng)度就會(huì)被提高。

10.樁基法。如果淤土較厚，含水率較高，孔隙也比較大，這樣要想對(duì)其予以大面積的深處理的話就比較困難，這個(gè)時(shí)候打樁法就是一個(gè)不錯(cuò)的加固處理方法。

結(jié)語(yǔ)

水利水電工程關(guān)系到國(guó)計(jì)民生，關(guān)系到整個(gè)社會(huì)的穩(wěn)定。基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量將之際關(guān)系到整個(gè)水利水電行業(yè)的工程壽命和和使用價(jià)值，通過(guò)采取合理的基礎(chǔ)施工方法，采取有效的施工措施，嚴(yán)格施工標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)在施工過(guò)程中的質(zhì)量控制，保證基礎(chǔ)工程的穩(wěn)定性和安全性，保證地基的堅(jiān)固性，有助于推動(dòng)整個(gè)水利水電行業(yè)的發(fā)展，有助于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一。

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