水利水电基础工程施工技术

郑水和

【摘要】水利水电行业是我国国民经济中重要的组成部分，不仅仅为国家经济的发展和能源资源的稳定奠定了强大的基础，保证了我国能源安全，也很大程度上方便了居民生活，促进了社会基础设施的完善，在改善居民生活方式，提高居民生活质量方面起到了巨大的推动作用。随着水利水电工程的施工规模日渐扩大，水利水电的基础工程施工的作用更加凸显，基础工程是整个水利水电工程的最基本的组成部分，对整个建筑的稳定和工程的质量有着十分重要的影响，因此，要想保证整个水利水电工程的质量，必须做好基础工程的施工，采用合理地施工方法，确保基础工程施工质量，同时，要加强地基和基础工程的稳定性能和承载负荷能力，为整体工程质量控制奠定基础。

【关键词】水利水电；基础工程；施工技术

工程建设对于地基可以按照底层的性质分为两类，一是软基，二是岩基。但是由于建筑物对于地基的要求都各有不同，那么相对处理地基的目的和方法也有着不同之处。对地基进行开挖是施工中最为常见的处理方式，但是受到一系列的外在客观条件因素的影响而受到诸多方面的限制，例如工期时间紧和开挖的现场条件以及施工机械设备等。地基的处理还需要根据工程对地基的处理要求，采用更加有效的方法进行施工处理。

一、水利水电工程基础施工的要求

（一）应当具有相应的具体施工图纸和地质勘察报告等相关文件和资料，并且需要掌握施工区域具体的地质情况。

（二）在对土方开挖之前，需要根据相应的施工方案要求，将施工现场或者施工区域相关妨碍施工的已有物体进行妥善的处理。

（三）如果是在山区进行施工，在施工之前应当先了解施工现场的底层岩性和地形地貌以及地质构造等，对于隐性危险进行相应的处理。

（四）施工中所利用的施工机械在经过现场道路或者桥梁等地点时，应当事先在经过路段做好加宽以及加固等准备性工作。

（五）测量放线的定位控制线、水准基准点及基槽的灰线尺寸，必须复核，符合设计要求，并办理预验手续，且应妥善保护及经常复测。

（六）对于施工场地需要进行清理，保持干净平整，施工现场的表面坡度应当符合设计要求的排水坡度和临时排水设施。

二、水利水电基础施工的主要方法

（一）对于浅基础的情形，如果不需要放坡，这个时候首先要沿着进行测量的基准灰线直边切割出来一个槽边的轮廓线，而后对作业面予以一一的展开。对于地下水位的降低和地面排水系统的建造，这二个工程都需要结合当地工程地质资料、挖方尺寸等条件予以考虑，这样就可以进一步的预防地基土结构被破坏。

（二）还需要保证地基与基础的强度能够足以承受建（构）筑物上的全部结构荷载。为了满足这一条件，基础的耐久性、防潮性、耐侵蚀性和抗冻的能力都需要充分满足要求和条件。除此之外，为了确保地基稳定，必须让地基和基础有足够的工作面。地基变形值的范围也应该在许可的参考值数之内，这样才不会引起建筑物的开裂、倾斜或者标高产生相应的变化等等。

三、软土地基处理的新技术

软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥質土或其他高压缩性土结构组成的地基，承载能力很低，一般≤50kN/㎡，不易满足水工建筑物地基设计要求，故需进行处理。

（一）软土基础的特性。

1.大孔隙比，高天然含水量。淤泥和淤泥质土的天然含水量w一般介于50%～70%之间，相比而言，我国软土的天然孔隙比e则一般介于1～2之间，一般情况下，这就会远远的大于液限，最高的时候，甚至可能达到200%.

2.低透水性。由于高含水量，在渗透系数k≤1（mm/d）的时候，透水性能就非常的差。这样，在承受强荷载作用后，孔隙水压力就会变高，地基的压密固结性能也会深受影响。

3.低抗剪强度。通常，软土会呈现出软塑—流塑的状态，这样在有外部荷载的时候，抗剪性能就变得极差。在土层本身含有排水出路的时候，随着有效压力的逐步增加，就会慢慢的形成固结。相对应的，如果不存在优质的排水出路，在荷载增大的情况下，强度就会衰减。

（二）处理软弱地基的方法。

1.排水固结法。作为解决淤泥软粘土地基沉降的有效措施和保持淤泥软粘土地基稳定的有效方法，由加压和排水两部分系统组成。

2.换土法。当淤土层厚度较薄时，把不能满足设计要求的淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理。

3.强夯法。将80kN夯锤，起吊到高达6m～30m的地方，让锤作自由下落运动，通过这样的运动夯实土质。如果地基是河流冲积层、滨海沉积层，或者由黄土、粉土、泥炭、杂填土等构成，使用强夯法容易达到目的。

4.旋喷法。旋喷法主要用于地基防渗工作的开展，通过利用旋喷机具将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定浓度，而后对其予以提升，在这个时候喷嘴会以一定速度作旋转动作，这样就会产生高压，高压挤迫水泥固化浆液与土体混合，经过凝固硬化结成桩子，以达到提高地基防渗的目的。

5.振动水冲法。振冲法的工具是振冲器，它类似于一根插入混凝土振捣器的机具，该中机具涵括了上、下两个喷水口。由于振动和冲击荷载的作用，地基中会先成孔，而后在孔内予以填充砂、碎石，进而分层振实或夯实，这样地基将得以加固。

6.土工合成材料加筋加固法。其手段是平摊荷载于地基，在可能出现塑性剪切破坏时，平铺于地基表面地土工合成材料将可以对面形的破坏起到组织作用；也可以在一定的程度上减小破坏的扩张，从而提高地基的承载能力。

7.灌浆法。将水泥砂浆、水泥浆、粘土浆、粘土水泥浆及各种化学浆材（比如木质素类、聚氨酯类、硅酸盐类）予以液化，同时这些浆液也是具有固化的特性的，这个过程中会用到相关的气压、液压或电化学原理，而后将其注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位，从而达到加固淤泥软土地基的效果。

8.硅化加固法。借助电渗原理，利用网状的带孔眼的注浆管，采用电动硅化法，通过轮换诸如的操作手段，把硅酸钠（Na2O·nSiO2）溶液与氯化钙（CaCl2）溶液注入土中，因为上述过程中会产生一系列的化学反应，进而生成胶凝物质，或者活化土颗粒的表面，这样土颗粒之间的连接性和土体力学的强度就会被提高，加固部位的半径会被扩大。不过这样的操作方法也有其缺陷性，即高耗电量，高成本，故而被采用的可能性一般不是很大。

9.加筋法。加筋法是为了减少整体变形，并且同时达到增强整体稳定的性能的目的。土工合成材料，因为其抗拉能力非常之强，会被埋置于土层中，这样在土颗粒和拉筋之间就会产生摩擦力，土也会与加筋材料形成一个完整的整体，这样的话，地基强度就会被提高。

10.桩基法。如果淤土较厚，含水率较高，孔隙也比较大，这样要想对其予以大面积的深处理的话就比较困难，这个时候打桩法就是一个不错的加固处理方法。

结语

水利水电工程关系到国计民生，关系到整个社会的稳定。基础工程的施工质量将之际关系到整个水利水电行业的工程寿命和和使用价值，通过采取合理的基础施工方法，采取有效的施工措施，严格施工标准，加强在施工过程中的质量控制，保证基础工程的稳定性和安全性，保证地基的坚固性，有助于推动整个水利水电行业的发展，有助于实现经济效益和社会效益的统一。

参考文献：

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[3] 何前爱 水利水电基础工程施工技术《科技创新与应用》2012年9期

[4] 杨智领 浅谈水利水电基础工程施工技术《中国科技纵横》2012年4期