浅析水利水电工程基础处理施工技术

王哲 承德汇源给排水工程有限责任公司

水利水电工程不仅可以帮助我国提升对水资源的利用率，同时在推动我国经济发展的方面也具有非常重要的作用。就目前水利水电工程建设的实际情况来分析，水利水电基础施工工程具有规模较大、投资成本偏高、周期性长等特点，除此之外，水利水电技术施工工程还非常容易受到地理位置以及其他复杂因素的影响，致使施工技术的应用效果降低。因此，要想保证工程质量，使其发挥出应有的作用功能及价值，做好基础施工是前提。对此，以下结合某水利水电工程实际情况，对其基础施工技术进行分析研究。

一、基础土石方开挖

（一）施工准备

（1）由测量组按照控制点与高程点进行控制网的建立，并对控制点进行埋石。然后对原始地形线进行测量，以此明确开挖边线，将其整理成图纸后由监理工程师进行审批。

（2）对开挖区以内所有垃圾与草皮树根进行清理，具体清理范围应比最大开挖边线大5m以上。

（3）对于清理范围内存在一定价值的材料，需按照监理人员的要求将其运输到指定地点进行存放。

（4）在边坡开挖开始前，根据图纸的要求对其上部排水设施进行施工，开挖开始后，在开挖线的两侧建设临时性排水沟，以免边坡产生积水给坡面造成冲刷和侵蚀。

（二）趾板基础开挖

（1）趾板基础开挖需按照从上到下的顺序分段并分层实施，先根据开挖线将覆盖层完全剥离，对于地表层、覆盖层与风化层，均可借助反铲或推土机进行开挖。而对于基础及岸坡容易发生崩解的部位，若在开挖之后无法立即回填，则需要留置保护层。

（2）开挖范围内禁止弃土，若必须将弃土暂时堆放于边坡的上部，则应保证边坡始终处在稳定状态。当在冲沟或岸边进行弃土时，应避免山洪引起泥石流灾害。

（3）完成开挖后，边坡坡度应与图纸要求相适应且坡面应保持平整。如果边坡上渗出地下水，则需要在边坡修整及加固开始前采取有效措施加以疏导或保护。为避免修整完成后的边坡被雨水直接冲刷，护面与加工都需要在当地雨季到来之前结束。

（4）将软弱夹层与覆盖层均开挖结束后，需要以地基的出露情况为依据确定最终建基面，再结合二次定线结果对开挖开口线进行准确放样。

（5）对于岸坡处的趾板基础，当为石质时，应通过预裂或光面爆破做到一次性成型；由人工借助风镐对建基面进行撬挖，同时予以适当的表面修整，确保岩面达到平顺。对于河床范围内的砂卵石地基，要在整平完成且满足设计要求后进行后续地基处理。

（6）在钻孔深度为4m以内的开挖梯段中，宜由人工采用手风钻进行潜孔爆破处理，而在钻孔深度为4m以上的开挖梯段（包括岩层），宜将潜孔钻作为辅助造孔方式进行松动爆破。

（三）堆石体基础开挖

（1）在垫层料填筑区中，先将基础范围内的表土及处于松散状态的风化岩石均清理干净，然后对岩坡上的倒悬体完全挖除，使基岩面达到完整，不得存在高度超过0.5m且坡度在1：0.5以上的陡坡。对于河床段中的砂砾料基础，若存在软弱夹层或其它方面的缺陷，需严格按照图纸要求将其挖除，然后再覆盖并碾压垫层料。

（2）处于坝轴线上游的堆石体，其基础面不能存在陡坡，若存在，应进行削坡或使用浆砌石进行回填，直到坡度满足要求。在施工过程中可借助反铲或推土机进行开挖清理，将覆盖层及处于松动状态的岩石完全挖除。对于坝基面下部存在的软弱夹层和其它类型的缺陷，都要结合图纸的要求及时掏挖，然用石料进行填筑，并碾压至密实状态。

（3）对于处在河床段中的基础，应先通过松动爆破将河床表面的孤石解小，然后将其挖除，将河床冲积层完全推平之后进行振动碾压，经检验确认达到密实后方可进行铺填。

（四）石方爆破

（1）梯段爆破。造孔一般借助支架式潜孔钻进行，然后采用人工进行装药。

（2）预裂爆破。造孔一般借助支架式潜孔钻进行，然后采用人工进行装药。

（3）光面爆破。当采用光面爆破方法时，其不耦合系数必须达到要求，即大于1.5。光面爆破的装药与预裂爆破相同均为间隔装药，而装药结构可以分成以下三部分：其一，孔口堵塞段；其二，正常装药段；其三，底部加强段。在孔底放置标准药卷，对于堵塞段的长度，一般按照孔深1/4-1/5控制。借助导爆索进行同时起爆，需对一次起爆药量具体位置进行严格控制，必要时可进行分段起爆。

（4）浅孔爆破。造孔一般由人工借助手风钻进行，然后利用人工进行装药。

二、固结灌浆

（一）施工工艺流程

固结灌浆施工按照以下工艺流程进行：测量放样→定位埋管→钻机定位→造孔→冲洗→压实试验→灌浆→检查孔→验收。

（二）施工准备

1.单元划分

对于面板堆石坝，若有盖重，则要在固结灌浆施工过程中按照浇筑仓位进行灌浆单元的划分，然后按照分排分序原则进行施工。

2.孔段划分

当基岩段的长度在6m以内时，可一次性完成灌注；而当基岩段的长度超过6m时，需根据试验结果实施分段，按照从上到下的顺序进行，一般第一段的长度为3m，其它段的长度均为5m。

3.施工机具

对于孔深在6m以内的钻孔，可借助YTP-28型气腿钻进行造孔，而对于孔深超过6m，需借助QZJ-100B型潜孔钻实施造孔。灌浆由灌浆泵完成，并配备搅拌桶和自动记录仪。

4.混凝土埋管

对于趾板混凝土，一般以预埋钢管为主，其直径要根据图纸要求确定和控制，将管口埋设到趾板的表面。

黄河下游移动式不抢险潜坝通常位于河滩地的前沿。所谓潜坝的可移动性，是指当不抢险坝需要拆除时，可先拆卸连系帽梁和连接销轴，再拔出桩体，达到重复使用。施工阶段当桩体压入土中时，主要承受压力；当桩体从土中拔出时，则主要承受拉力。

5.灌浆方式

灌浆方式为孔内循环灌浆，当基岩段的长度在6m以内时，可一次性完成灌浆；而当基岩段的长度超过6m时，需按照从下到上的顺序进行分段灌浆。

（三）施工工艺

1.钻孔冲洗

钻孔结束后应做好冲洗，冲洗方法为孔底导水，也就是通过导管向孔底注入水流，以此循环，直到回水达到清澈。对于冲孔的持续时间，一般每个钻孔都应达到30min以上，且串通孔应达到2h以上。若超出以上时间钻孔的回水依然不能达到清澈，则应继续冲洗。通过钻孔冲洗，使孔底沉渣厚度小于20cm，以免对之后的灌浆造成影响。

2.压水试验

钻孔冲洗完成后，需在灌浆开始前实施压水试验，压力按照灌浆压力80%控制，持续20min的时间，期间按照5min的时间间隔测量压水流量，将最后的值作为压水的计算流量，最终成果采用透水率的形式表达。

3.灌浆原则

固结灌浆的灌浆材料通常为水泥净浆，其强度等级应达到42.5MPa以上。灌浆压力在没有特殊要求的情况下采用0.2-0.5MPa即可，具体的压力数值在施工中根据图纸或由监理人员确定。对于接触段与注入率相对较大的钻孔，需采取分级升压措施。施工中原则上应做到一台灌浆泵灌注一个钻孔，如果钻孔之间相互串浆，则可并联灌注，但要注意并联孔的数量不能超过2个，并对灌浆压力予以严格控制。施工时一般先灌注第一序孔，遵循少灌多复的原则，将第一序孔灌注完成后，方可对下一序孔进行灌注。

4.浆液变换

（1）根据试验得出的水灰比进行灌注，并按照先稀后浓的原则逐级变换。如果在灌注压力保持不变的情况下注入率不断减小，或在注入率不变的情况下灌浆压力不断升高，则不可改变浆液的水灰比。

（2）在某个比级的浆液实际注入量达到300L后，或连续灌浆时间超过1h，但灌浆压力及注入率都没有明显的变化，则要使用浓一个比级的浆液继续灌注。此外，若注入率可以达到30L/min以上，则可结合施工实际情况越级变浓。

三、提高水利水电工程基础处理施工质量措施

（一）合理选择施工时间

在对水利水电技术工程进行基础处理施工前，施工单位以及相关的技术人员应该综合考虑施工时间。在水利水电项目施工设计的阶段，就应该综合考虑项目施工的实际情况，以此来对施工项目进行全面且系统的分析，根据施工地区的水利状况变化规律，来选择最佳的施工时间。除此之外，还可以根据分析的结果，避开水资源丰富的地段，进而缩小施工的难度，提高水利水电技术工程施工的效率。

（二）建立健全管理制度

在水利水电工程施工过程中管理工作不仅是水利水电施工质量的保障，同时也是施工技术落实以及施工技术达到最佳应用效果的保障。因此，想要进一步提升水利水电工程基础处理施工技术，施工企业就应该建立健全管理制度，通过制度对施工环节进行约束，提高管理力度，进而提升施工技术应用的效果，使得企业的施工更加规范。施工企业需要综合考虑施工的实际情况，同时以国家制定的法律法规为基础来进行制度的建立和完善工作。在此基础上，可以保证每一个施工项目都能规范的开展，进而保证我国水利水电工程基础处理施工质量。

（三）加强施工技术创新

技术的应用主体是人，因此人才才是技术创新以及工程质量提高的保障。在施工企业的进行过程中要根据施工岗位的需求，积极的招聘高素质人才，适应时代的发展，组建高素质人才队伍，提高施工企业工作人员的整体水平，进而为技术的创新打下坚实的基础。除此之外，施工企业要对项目监理人员予以足够的重视，在项目建设的过程中充分发挥监理人员的价值，对建筑过程中所应用的施工工艺进行全面且系统分析，在实践应用中提高创新的力度。

四、结语

综上所述，基础施工是水利水电工程核心内容，直接影响最终项目建设质量。基础施工过程中，应明确施工时间，根据水流实际变化及水位，对施工方案进行合理调整。施工单位应该根据当前施工技术与机械设备的具体发展情况，科学合理的制定施工计划方案，同时，努力探索，促进水利工程施工技术的创新和进步，促进我国水利工程建设水平的提升，推动我国水利工程建设行业的稳定发展。