淺析水利水電工程基礎處理施工技術

王哲 承德匯源給排水工程有限責任公司

水利水電工程不僅可以幫助我國提升對水資源的利用率，同時在推動我國經濟發展的方面也具有非常重要的作用。就目前水利水電工程建設的實際情況來分析，水利水電基礎施工工程具有規模較大、投資成本偏高、周期性長等特點，除此之外，水利水電技術施工工程還非常容易受到地理位置以及其他復雜因素的影響，致使施工技術的應用效果降低。因此，要想保證工程質量，使其發揮出應有的作用功能及價值，做好基礎施工是前提。對此，以下結合某水利水電工程實際情況，對其基礎施工技術進行分析研究。

一、基礎土石方開挖

（一）施工準備

（1）由測量組按照控制點與高程點進行控制網的建立，并對控制點進行埋石。然后對原始地形線進行測量，以此明確開挖邊線，將其整理成圖紙后由監理工程師進行審批。

（2）對開挖區以內所有垃圾與草皮樹根進行清理，具體清理范圍應比最大開挖邊線大5m以上。

（3）對于清理范圍內存在一定價值的材料，需按照監理人員的要求將其運輸到指定地點進行存放。

（4）在邊坡開挖開始前，根據圖紙的要求對其上部排水設施進行施工，開挖開始后，在開挖線的兩側建設臨時性排水溝，以免邊坡產生積水給坡面造成沖刷和侵蝕。

（二）趾板基礎開挖

（1）趾板基礎開挖需按照從上到下的順序分段并分層實施，先根據開挖線將覆蓋層完全剝離，對于地表層、覆蓋層與風化層，均可借助反鏟或推土機進行開挖。而對于基礎及岸坡容易發生崩解的部位，若在開挖之后無法立即回填，則需要留置保護層。

（2）開挖范圍內禁止棄土，若必須將棄土暫時堆放于邊坡的上部，則應保證邊坡始終處在穩定狀態。當在沖溝或岸邊進行棄土時，應避免山洪引起泥石流災害。

（3）完成開挖后，邊坡坡度應與圖紙要求相適應且坡面應保持平整。如果邊坡上滲出地下水，則需要在邊坡修整及加固開始前采取有效措施加以疏導或保護。為避免修整完成后的邊坡被雨水直接沖刷，護面與加工都需要在當地雨季到來之前結束。

（4）將軟弱夾層與覆蓋層均開挖結束后，需要以地基的出露情況為依據確定最終建基面，再結合二次定線結果對開挖開口線進行準確放樣。

（5）對于岸坡處的趾板基礎，當為石質時，應通過預裂或光面爆破做到一次性成型；由人工借助風鎬對建基面進行撬挖，同時予以適當的表面修整，確保巖面達到平順。對于河床范圍內的砂卵石地基，要在整平完成且滿足設計要求后進行后續地基處理。

（6）在鉆孔深度為4m以內的開挖梯段中，宜由人工采用手風鉆進行潛孔爆破處理，而在鉆孔深度為4m以上的開挖梯段（包括巖層），宜將潛孔鉆作為輔助造孔方式進行松動爆破。

（三）堆石體基礎開挖

（1）在墊層料填筑區中，先將基礎范圍內的表土及處于松散狀態的風化巖石均清理干凈，然后對巖坡上的倒懸體完全挖除，使基巖面達到完整，不得存在高度超過0.5m且坡度在1：0.5以上的陡坡。對于河床段中的砂礫料基礎，若存在軟弱夾層或其它方面的缺陷，需嚴格按照圖紙要求將其挖除，然后再覆蓋并碾壓墊層料。

（2）處于壩軸線上游的堆石體，其基礎面不能存在陡坡，若存在，應進行削坡或使用漿砌石進行回填，直到坡度滿足要求。在施工過程中可借助反鏟或推土機進行開挖清理，將覆蓋層及處于松動狀態的巖石完全挖除。對于壩基面下部存在的軟弱夾層和其它類型的缺陷，都要結合圖紙的要求及時掏挖，然用石料進行填筑，并碾壓至密實狀態。

（3）對于處在河床段中的基礎，應先通過松動爆破將河床表面的孤石解小，然后將其挖除，將河床沖積層完全推平之后進行振動碾壓，經檢驗確認達到密實后方可進行鋪填。

（四）石方爆破

（1）梯段爆破。造孔一般借助支架式潛孔鉆進行，然后采用人工進行裝藥。

（2）預裂爆破。造孔一般借助支架式潛孔鉆進行，然后采用人工進行裝藥。

（3）光面爆破。當采用光面爆破方法時，其不耦合系數必須達到要求，即大于1.5。光面爆破的裝藥與預裂爆破相同均為間隔裝藥，而裝藥結構可以分成以下三部分：其一，孔口堵塞段；其二，正常裝藥段；其三，底部加強段。在孔底放置標準藥卷，對于堵塞段的長度，一般按照孔深1/4-1/5控制。借助導爆索進行同時起爆，需對一次起爆藥量具體位置進行嚴格控制，必要時可進行分段起爆。

（4）淺孔爆破。造孔一般由人工借助手風鉆進行，然后利用人工進行裝藥。

二、固結灌漿

（一）施工工藝流程

固結灌漿施工按照以下工藝流程進行：測量放樣→定位埋管→鉆機定位→造孔→沖洗→壓實試驗→灌漿→檢查孔→驗收。

（二）施工準備

1.單元劃分

對于面板堆石壩，若有蓋重，則要在固結灌漿施工過程中按照澆筑倉位進行灌漿單元的劃分，然后按照分排分序原則進行施工。

2.孔段劃分

當基巖段的長度在6m以內時，可一次性完成灌注；而當基巖段的長度超過6m時，需根據試驗結果實施分段，按照從上到下的順序進行，一般第一段的長度為3m，其它段的長度均為5m。

3.施工機具

對于孔深在6m以內的鉆孔，可借助YTP-28型氣腿鉆進行造孔，而對于孔深超過6m，需借助QZJ-100B型潛孔鉆實施造孔。灌漿由灌漿泵完成，并配備攪拌桶和自動記錄儀。

4.混凝土埋管

對于趾板混凝土，一般以預埋鋼管為主，其直徑要根據圖紙要求確定和控制，將管口埋設到趾板的表面。

黃河下游移動式不搶險潛壩通常位于河灘地的前沿。所謂潛壩的可移動性，是指當不搶險壩需要拆除時，可先拆卸連系帽梁和連接銷軸，再拔出樁體，達到重復使用。施工階段當樁體壓入土中時，主要承受壓力；當樁體從土中拔出時，則主要承受拉力。

5.灌漿方式

灌漿方式為孔內循環灌漿，當基巖段的長度在6m以內時，可一次性完成灌漿；而當基巖段的長度超過6m時，需按照從下到上的順序進行分段灌漿。

（三）施工工藝

1.鉆孔沖洗

鉆孔結束后應做好沖洗，沖洗方法為孔底導水，也就是通過導管向孔底注入水流，以此循環，直到回水達到清澈。對于沖孔的持續時間，一般每個鉆孔都應達到30min以上，且串通孔應達到2h以上。若超出以上時間鉆孔的回水依然不能達到清澈，則應繼續沖洗。通過鉆孔沖洗，使孔底沉渣厚度小于20cm，以免對之后的灌漿造成影響。

2.壓水試驗

鉆孔沖洗完成后，需在灌漿開始前實施壓水試驗，壓力按照灌漿壓力80%控制，持續20min的時間，期間按照5min的時間間隔測量壓水流量，將最后的值作為壓水的計算流量，最終成果采用透水率的形式表達。

3.灌漿原則

固結灌漿的灌漿材料通常為水泥凈漿，其強度等級應達到42.5MPa以上。灌漿壓力在沒有特殊要求的情況下采用0.2-0.5MPa即可，具體的壓力數值在施工中根據圖紙或由監理人員確定。對于接觸段與注入率相對較大的鉆孔，需采取分級升壓措施。施工中原則上應做到一臺灌漿泵灌注一個鉆孔，如果鉆孔之間相互串漿，則可并聯灌注，但要注意并聯孔的數量不能超過2個，并對灌漿壓力予以嚴格控制。施工時一般先灌注第一序孔，遵循少灌多復的原則，將第一序孔灌注完成后，方可對下一序孔進行灌注。

4.漿液變換

（1）根據試驗得出的水灰比進行灌注，并按照先稀后濃的原則逐級變換。如果在灌注壓力保持不變的情況下注入率不斷減小，或在注入率不變的情況下灌漿壓力不斷升高，則不可改變漿液的水灰比。

（2）在某個比級的漿液實際注入量達到300L后，或連續灌漿時間超過1h，但灌漿壓力及注入率都沒有明顯的變化，則要使用濃一個比級的漿液繼續灌注。此外，若注入率可以達到30L/min以上，則可結合施工實際情況越級變濃。

三、提高水利水電工程基礎處理施工質量措施

（一）合理選擇施工時間

在對水利水電技術工程進行基礎處理施工前，施工單位以及相關的技術人員應該綜合考慮施工時間。在水利水電項目施工設計的階段，就應該綜合考慮項目施工的實際情況，以此來對施工項目進行全面且系統的分析，根據施工地區的水利狀況變化規律，來選擇最佳的施工時間。除此之外，還可以根據分析的結果，避開水資源豐富的地段，進而縮小施工的難度，提高水利水電技術工程施工的效率。

（二）建立健全管理制度

在水利水電工程施工過程中管理工作不僅是水利水電施工質量的保障，同時也是施工技術落實以及施工技術達到最佳應用效果的保障。因此，想要進一步提升水利水電工程基礎處理施工技術，施工企業就應該建立健全管理制度，通過制度對施工環節進行約束，提高管理力度，進而提升施工技術應用的效果，使得企業的施工更加規范。施工企業需要綜合考慮施工的實際情況，同時以國家制定的法律法規為基礎來進行制度的建立和完善工作。在此基礎上，可以保證每一個施工項目都能規范的開展，進而保證我國水利水電工程基礎處理施工質量。

（三）加強施工技術創新

技術的應用主體是人，因此人才才是技術創新以及工程質量提高的保障。在施工企業的進行過程中要根據施工崗位的需求，積極的招聘高素質人才，適應時代的發展，組建高素質人才隊伍，提高施工企業工作人員的整體水平，進而為技術的創新打下堅實的基礎。除此之外，施工企業要對項目監理人員予以足夠的重視，在項目建設的過程中充分發揮監理人員的價值，對建筑過程中所應用的施工工藝進行全面且系統分析，在實踐應用中提高創新的力度。

四、結語

綜上所述，基礎施工是水利水電工程核心內容，直接影響最終項目建設質量。基礎施工過程中，應明確施工時間，根據水流實際變化及水位，對施工方案進行合理調整。施工單位應該根據當前施工技術與機械設備的具體發展情況，科學合理的制定施工計劃方案，同時，努力探索，促進水利工程施工技術的創新和進步，促進我國水利工程建設水平的提升，推動我國水利工程建設行業的穩定發展。