水利水電工程地基施工技術(shù)

吳天意

( 江西頂峰園林建設(shè)有限公司，江西 上饒333100)

0 引 言

改革開放后，伴隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速增長，對(duì)水利水電資源的需求越來越多，現(xiàn)有的水利資源已經(jīng)跟不上經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的節(jié)奏，因此，為了跟上社會(huì)主義現(xiàn)代化的腳步，需要建設(shè)更多的水利水電基站。水利水電工程中的地基建立的好與壞影響著整個(gè)工程質(zhì)量，而且為適應(yīng)我國各種各樣的土地類型，需要?jiǎng)?chuàng)新出更為先進(jìn)的施工技術(shù)，必須掌握先進(jìn)的施工技術(shù)以保證水利水電工程的質(zhì)量。

地基的定義是承受建筑物或構(gòu)筑物載荷影響的那部分土體。從地基的來源可以分為天然地基和人工地基。所謂天然地基，正如其名稱所示，是利用天然土層或巖層，作為建筑物或構(gòu)筑物直接承受的基礎(chǔ)。而人工地基，則是通過人為動(dòng)工進(jìn)行加固后再作為建筑物或構(gòu)筑物直接承受的基礎(chǔ)?？偟膩碚f，地基需要承受建筑物或構(gòu)筑物的全部載荷，因此，地基的牢固與否直接影響著建筑物的穩(wěn)定，但是，慮到經(jīng)濟(jì)成本因素以及主觀需要，很多水利水電工程不得不將工程地點(diǎn)選擇在土地松軟的地方，為保證這些工程的順利完工以及保證工程的安全性，必須運(yùn)用新穎的地基施工技術(shù)。基于此，本文對(duì)水利水電工程地基施工的要求、方法和技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)與探討。

1 水利水電工程地基施工要求

在進(jìn)行工程建設(shè)之前，必須對(duì)地基施工要求進(jìn)行掌握，工程施工之前需要進(jìn)行以下工作:

1) 工程施工前，要對(duì)施工區(qū)域的狀況有一個(gè)充分的了解，要掌握區(qū)域的地質(zhì)條件，根據(jù)該地區(qū)的地質(zhì)勘察報(bào)告確定具體施工方案，考慮地質(zhì)特性，如果施工地點(diǎn)地形復(fù)雜，應(yīng)該把周圍不穩(wěn)定因素考慮進(jìn)來，如地震帶、水源、空氣等是否允許開工動(dòng)土;若施工地點(diǎn)在山區(qū)，還應(yīng)充分考慮地質(zhì)構(gòu)造、地形、巖層和地貌等，避免因可能發(fā)生的泥石流事故造成的人員傷亡。土地開挖前若遇到如公路、溝壑、樹林、管道、建筑物、農(nóng)田等阻礙施工，應(yīng)該妥善處理，選擇避開或進(jìn)行拆除并補(bǔ)償占有者一定金額。對(duì)施工區(qū)域的裝卸區(qū)、橋梁、道路等進(jìn)行加固、加牢和加寬，以保證交通工具和施工機(jī)械順利安全通行以及裝卸貨物空間的安全性。

2) 土地開挖過程中，經(jīng)常會(huì)有滑坡、塌崩和危巖等情況產(chǎn)生，應(yīng)及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施［1］。對(duì)定位樁、定位線，標(biāo)高、基準(zhǔn)點(diǎn)和基槽等進(jìn)行二次放線測(cè)量，進(jìn)行校驗(yàn)檢測(cè)，并記錄校驗(yàn)數(shù)據(jù)看其是否仍然符合設(shè)計(jì)要求，一旦出現(xiàn)問題，立即解決。施工過程中，對(duì)施工區(qū)域的環(huán)境也應(yīng)該按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行整理，設(shè)計(jì)合理的坡度，合理設(shè)計(jì)排水坡度和構(gòu)造給水與排水設(shè)施，當(dāng)設(shè)計(jì)沒有特別的要求時(shí)，排水坡度應(yīng)該≤3%。如果開挖的土地基準(zhǔn)點(diǎn)低于地下周圍水位的基槽，根據(jù)準(zhǔn)備工作中的地質(zhì)勘察資料這個(gè)重要依據(jù)，采取有力措施下降地下周圍水位的基準(zhǔn)線，通常情況下，開挖的土地基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)高于周圍水位的基槽0．5 m 以上，才可繼續(xù)后續(xù)的施工。

2 水利水電地基施工方法

近些年，主要從兩方面對(duì)水利水電工程地基的施工方法進(jìn)行展開:

1) 如果地基施工區(qū)域是淺基礎(chǔ)，那就可以運(yùn)用以線帶面的方法，先以基準(zhǔn)線為參照，分割一條基槽輪廓線，以該輪廓線為基點(diǎn)，根據(jù)大致施工區(qū)域，擴(kuò)大周圍作業(yè)面積，進(jìn)而順利開展后續(xù)工作。在地下周圍水位基準(zhǔn)線降低和建造給水與排水設(shè)施這兩個(gè)工程中，必須充分考慮到施工區(qū)域的狀況，從當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)特性和以前施工經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，摸索有效方法防止地基結(jié)構(gòu)被損壞。

2) 地基的作用是承受建筑物或構(gòu)筑物載荷，要求地基需具有足夠的牢固度，能承擔(dān)建筑物的全部重量，確保地基具有防護(hù)潮濕侵蝕、抵抗低溫、耐腐蝕等能力。同時(shí)對(duì)地基的耐久性也有很高要求以確保地基的牢固，為使地基足夠穩(wěn)固，應(yīng)該確保地基受力面充分夠用，這樣，可以預(yù)防地基的變形值在允許的安全范圍內(nèi)，確保建筑物不出現(xiàn)傾斜、下沉、塌方等情況，確保建筑物或構(gòu)筑物在地基上的安全性。

3 不良地基處理技術(shù)

由于我國國土面積廣袤遼闊，而且從西至東，地形地貌種類眾多，因此在水利水電工程選址中，很難確保地基都能選擇在地質(zhì)條件好的區(qū)域。受天然因素影響，建設(shè)水利水電工程時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到不良地形地貌，即不良地基，這種不良地基難以使水利水電工程建筑物保持穩(wěn)定。從成因和特點(diǎn)看主要將不良地基分為以下3 類:

1) 軟弱黏性土，俗稱軟土，主要由淤泥和壓縮性高的淤泥質(zhì)土組成，壓縮層主要是黏性沉淀物，承受載荷能力低，主要出現(xiàn)在江河沖刷地區(qū)。

2) 雜填土，主要由工業(yè)生產(chǎn)垃圾土、建筑垃圾土和生活垃圾土堆積組成。主要出現(xiàn)在我國傳統(tǒng)居民區(qū)和傳統(tǒng)礦區(qū)［2］。

3) 濕陷性黃土，由于其較強(qiáng)的親水性，加上黃土本身自重應(yīng)力較其他土質(zhì)大，所以導(dǎo)致黃土含水率較高，容易導(dǎo)致沉降，廣泛分布在我國黃土高原地區(qū)。下面詳細(xì)分析3 種不良地基的施工技術(shù)。

3.1 透水層防滲技術(shù)

透水層的定義為土體中能透過水的土層。透水層控制的好與壞直接影響整個(gè)工程的品質(zhì)，更是水利水電工程地基施工技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。如在濕陷性黃土土層進(jìn)行施工，由于其較強(qiáng)的親水性和較大的自重應(yīng)力，使得很有可能造成透水層大量吸取水份，嚴(yán)重則會(huì)造成滲透型管涌，影響地基承重能力，輕則存在安全隱患，重則造成建筑物的安全事故。解決透水層問題，目前主流方法是將水玻璃高壓加載，向混凝土進(jìn)行高壓滲透噴射，用該混凝土構(gòu)筑水泥墻進(jìn)行防滲。

3.2 土層板塊移動(dòng)預(yù)防技術(shù)

像雜填土這樣的土質(zhì)，由于其土層黏性弱，在大陸板塊自身運(yùn)動(dòng)作用下，導(dǎo)致土層失穩(wěn)移位和地基下沉，由于土質(zhì)壓縮層孔隙變大導(dǎo)致抗彎強(qiáng)度減弱，影響整體工程的安全。針對(duì)土層板塊移動(dòng)的特點(diǎn)，為了防止它繼續(xù)向周圍移動(dòng)，波及到更廣的范圍，可以用混凝土將其四周墻體封實(shí)［3］。然后使用灰土擠密樁法，所謂灰土擠密樁法，是指將土層爆破出孔，在孔內(nèi)注入灰土，然后用夯錘夯實(shí)，使土質(zhì)變得密實(shí)。

3.3 軟土地基施工技術(shù)

由軟弱黏性土構(gòu)成的地基稱為軟土地基，由于其主要由淤泥和壓縮性高的淤泥質(zhì)土組成，壓縮層主要是黏性沉淀物，導(dǎo)致其空隙大、抗剪強(qiáng)度低，透水性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此它承受載荷能力低。在施工過程中，為提高其承受載荷的能力，需要對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，其施工技術(shù)主要有:

1) 強(qiáng)夯法。用幾十t 的重錘，起吊到高處，讓重錘做自由落體運(yùn)動(dòng)，反復(fù)對(duì)地面進(jìn)行夯實(shí)?？墒蛊涑兄啬芰μ岣叩?倍以上。

2) 加筋法。在軟土地基中加入抗剪能力強(qiáng)的物質(zhì)，提高土壤的韌性和強(qiáng)度。

3) 硅化加固法。將硅酸鈉溶液與氯化鈣溶液加入土中，由于化學(xué)作用，產(chǎn)生膠凝物質(zhì)，使土質(zhì)更為牢固。此外，軟土地基施工中的常用技術(shù)還有排水固結(jié)法、旋噴法、振動(dòng)水沖法、土工合成材料加筋加固法、樁基法、灌漿法等［4］。

4 結(jié) 語

為支撐我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和提高人民生活水平，需要建設(shè)更多的水利水電工程，而地基工程又是整個(gè)工程施工的基礎(chǔ)。在地基施工的過程中，不僅要注意質(zhì)量管理，而且要掌握好一些施工技術(shù)，以確保水利水電地基工程的順利完成。

［1］馮秋，曹國剛． 水利水電不良地基的處理方法［J］．科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009(10) :187 －188．

［2］葛云燕，霍亮． 水利水電工程中不良地基的基礎(chǔ)處理方法探討［J］．黑龍江科技信息，2007(03) :66 －67．

［3］棄文英，李寶英，魏長宏．水利水電基礎(chǔ)工程與地基處理技術(shù)的現(xiàn)狀和展望［J］．機(jī)械工程與自動(dòng)化，2009(03) :167 －168．

［4］劉間德. 水利水電工程中地基施工的新技術(shù)［J］． 陜西水利，2011(06) :51 －52.