淺談巖石基礎(chǔ)及其相關(guān)技術(shù)

祝凌

（黑龍江省隆業(yè)水利水電工程建設(shè)有限公司，黑龍江 哈爾濱 150081）

1 水利工程和施工

1.1 水利工程的含義

水利工程是用于控制和調(diào)配自然界的地表水和地下水，達(dá)到除害興利目的而修建的工程。水是人類(lèi)生產(chǎn)和生活必不可少的寶貴資源，但其自然存在的狀態(tài)并不完全符合人類(lèi)的需要。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪澇災(zāi)害，并進(jìn)行水量的調(diào)節(jié)和分配，以滿(mǎn)足人民生活和生產(chǎn)對(duì)水資源的需要。水利工程需要修建壩、堤、溢洪道、水閘、進(jìn)水口、渠道、渡漕、筏道、魚(yú)道等不同類(lèi)型的水工建筑物，以實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)。

1.2 水利工程涉及的范圍

防洪、除澇、灌溉、發(fā)電、供水、圍墾、水土保持、移民、水資源保護(hù)等工程（包括新建、擴(kuò)建、改建、加固、修復(fù)）及其配套和附屬工程的統(tǒng)稱(chēng)。

1.3 分類(lèi)

按目的或服務(wù)對(duì)象可分為：防止洪水災(zāi)害的防洪工程；防止旱、澇、漬災(zāi)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的農(nóng)田水利工程,或稱(chēng)灌溉和排水工程;將水能轉(zhuǎn)化為電能的水力發(fā)電工程；改善和創(chuàng)建航運(yùn)條件的航道和港口工程；為工業(yè)和生活用水服務(wù)，并處理和排除污水和雨水的城鎮(zhèn)供水和排水工程；防止水土流失和水質(zhì)污染，維護(hù)生態(tài)平衡的水土保持工程和環(huán)境水利工程；保護(hù)和增進(jìn)漁業(yè)生產(chǎn)的漁業(yè)水利工程；圍海造田，滿(mǎn)足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或交通運(yùn)輸需要的海涂圍墾工程等。一項(xiàng)水利工程同時(shí)為防洪、灌溉、發(fā)電、航運(yùn)等多種目標(biāo)服務(wù)的，稱(chēng)為綜合利用水利工程。

蓄水工程指水庫(kù)和塘壩（不包括專(zhuān)為引水、提水工程修建的調(diào)節(jié)水庫(kù)），按大、中、小型水庫(kù)和塘壩分別統(tǒng)計(jì)。引水工程 指從河道、湖泊等地表水體自流引水的工程（不包括從蓄水、提水工程中引水的工程），按大、中、小型規(guī)模分別統(tǒng)計(jì)。提水工程指利用揚(yáng)水泵站從河道、湖泊等地表水體提水的工程（不包括從蓄水、引水工程中提水的工程），按大、中、小型規(guī)模分別統(tǒng)計(jì)。調(diào)水工程指水資源一級(jí)區(qū)或獨(dú)立流域之間的跨流域調(diào)水工程，蓄、引、提工程中均不包括調(diào)水工程的配套工程。地下水源工程指利用地下水的水井工程，按淺層地下水和深層承壓水分別統(tǒng)計(jì)。

1.4 水利工程特點(diǎn)

1.4.1 有很強(qiáng)的系統(tǒng)性和綜合性。水利工程和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的其他部門(mén)也是緊密相關(guān)的。規(guī)劃設(shè)計(jì)水利工程必須從全局出發(fā)，系統(tǒng)地、綜合地進(jìn)行分析研究，才能得到最為經(jīng)濟(jì)合理的優(yōu)化方案。

1.4.2 對(duì)環(huán)境有很大影響。水利工程不僅通過(guò)其建設(shè)任務(wù)對(duì)所在地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)生影響，而且對(duì)江河、湖泊以及附近地區(qū)的自然面貌、生態(tài)環(huán)境、自然景觀，甚至對(duì)區(qū)域氣候，都將產(chǎn)生不同程度的影響。

1.4.3 工作條件復(fù)雜。水利工程中各種水工建筑物都是在難以確切把握的氣象、水文、地質(zhì)等自然條件下進(jìn)行施工和運(yùn)行的，它們又多承受水的推力、浮力、滲透力、沖刷力等的作用，工作條件較其他建筑物更為復(fù)雜。

1.4.4 水利工程的效益具有隨機(jī)性，根據(jù)每年水文狀況不同而效益不同，農(nóng)田水利工程還與氣象條件的變化有密切聯(lián)系。影響面廣。水利工程規(guī)劃是流域規(guī)劃或地區(qū)水利規(guī)劃的組成部分，而一項(xiàng)水利工程的興建，對(duì)其周?chē)貐^(qū)的環(huán)境將產(chǎn)生很大的影響，既有興利除害有利的一面，又有淹沒(méi)、浸沒(méi)、移民、遷建等不利的一面。為此，制定水利工程規(guī)劃，必須從流域或地區(qū)的全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，以期減免不利影響，收到經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的最佳效果。

2 巖石基礎(chǔ)及技術(shù)

國(guó)內(nèi)外巖石錨樁大致有直錨式、承臺(tái)式、嵌固式三種基本形式。直錨式和承臺(tái)式是把錨筋直接錨固于灌漿的巖石孔內(nèi)，借巖石本身、巖石與砂漿間以及砂漿與錨筋間的粘結(jié)力來(lái)抵抗上部桿塔結(jié)構(gòu)傳來(lái)的外力，以保證對(duì)桿塔結(jié)構(gòu)的錨固穩(wěn)定；嵌固式類(lèi)似于掏挖基礎(chǔ)，可用于強(qiáng)、中風(fēng)化基巖的地質(zhì)條件。直錨式具有工藝簡(jiǎn)便、造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)，而承臺(tái)式和嵌固式作為不能采用直錨式的補(bǔ)救方式。當(dāng)采用上述三種型式的基礎(chǔ)時(shí)，要結(jié)合具體塔位的巖石情況，尤其在施工開(kāi)挖后應(yīng)逐基復(fù)查，以使設(shè)計(jì)的巖石錨樁基礎(chǔ)安全、合理。（1）直錨式錨樁基礎(chǔ)這種基礎(chǔ)型式以地腳螺栓作為錨筋直接錨入巖石，因地腳螺栓間距較小，故僅適用于覆蓋層較薄的硬質(zhì)未風(fēng)化或微風(fēng)化巖石中。（2）承臺(tái)式錨樁基礎(chǔ)這種基礎(chǔ)型式通過(guò)鋼筋混凝土承臺(tái)將錨樁與地腳螺栓連接成整體，適用于覆蓋層較厚的硬質(zhì)中等風(fēng)化巖石和軟質(zhì)微風(fēng)化巖石。錨樁用砂漿或細(xì)石混凝土錨固，承臺(tái)由鋼筋混凝土澆成。因?yàn)閹r石嵌固基礎(chǔ)不能抬高主柱，在山區(qū)里采用還是有很大的局限性，針對(duì)這種情況，專(zhuān)業(yè)人員主柱配筋的巖石嵌固基礎(chǔ)，滿(mǎn)足了鐵塔全方位高低腿配高低柱基礎(chǔ)的需求巖石嵌固基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)：（1）巖石嵌固基礎(chǔ)可減小基礎(chǔ)變形。（2）山區(qū)回填土（粘性土）來(lái)源較困難，巖石嵌固基礎(chǔ)不需回填土。基礎(chǔ)不需回填，避免了山區(qū)大面積開(kāi)挖澆制基礎(chǔ)后需用砂土回填的問(wèn)題，同時(shí)也解決了巖石基礎(chǔ)中回填土夯實(shí)的問(wèn)題。山區(qū)基面邊坡窄小時(shí)巖石嵌固基礎(chǔ)每邊可減小保護(hù)范圍1～2m，同時(shí)掏挖基巖利于環(huán)保。（3）節(jié)約成本：采用巖石基礎(chǔ)大大減少了普通基礎(chǔ)所需的混凝土和鋼材，減少降基后巖石運(yùn)輸量，減少支模和模板等基礎(chǔ)澆制所需的工器具運(yùn)輸。

3 灌漿技術(shù)

3.1 接觸灌漿。其目的是加強(qiáng)壩體混凝土與壩基或岸肩之間的結(jié)合能力，提高壩體的抗滑穩(wěn)定性。一般是通過(guò)混凝土鉆孔壓漿或預(yù)先在接觸面上埋設(shè)灌漿盒及相應(yīng)的管道系統(tǒng)，也可結(jié)合同結(jié)灌漿進(jìn)行。接觸灌漿應(yīng)安排在壩體混凝土達(dá)到穩(wěn)定溫度以后進(jìn)行，以防止混凝土收縮產(chǎn)生拉裂。

3.2 鹽基灌漿以水泥灌漿最普遍。灌入基巖的水泥漿液，由水泥與水按一定配比制成，水泥漿液呈懸浮狀態(tài)。水泥灌漿具有灌漿效果可靠、灌漿設(shè)備與工藝比較簡(jiǎn)單、材料成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。

水泥漿液所采用的水泥品種，應(yīng)根據(jù)灌漿目的和環(huán)境水的侵蝕作用等因素確定。一般情況下，可采用標(biāo)號(hào)不低于C45的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽大壩水泥，如有耐酸等要求，則選用抗硫酸鹽水泥。礦渣水泥與火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥由于其析水快、穩(wěn)定性差、早期強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，一般不宜使用。

水泥顆粒的細(xì)度對(duì)于灌漿的效果有較大影響。水泥顆粒越細(xì)，越能夠灌入細(xì)微的裂隙中，水泥的水化作用也越完全。對(duì)于帷幕灌漿，對(duì)水泥細(xì)度的要求為通過(guò)80m方孔篩的篩余量不大于5%。灌漿用的水泥要符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不得使用過(guò)期、結(jié)塊或細(xì)度不合要求的水泥。

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)遇到一些特殊的地質(zhì)條件，如斷層、破碎帶、細(xì)微裂隙等.采用普通水泥漿液難于達(dá)到工程要求時(shí)，也可采用化學(xué)灌漿，即灌注以環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯、甲凝類(lèi)等高分子材料為基材制成的漿液。其材料成本比較高，灌漿工藝比較復(fù)雜。在基巖處理中，化學(xué)灌漿儀起輔助作用，一般是先進(jìn)行水泥灌漿，再在其基礎(chǔ)上進(jìn)行化學(xué)灌漿，這樣既可提高灌漿質(zhì)量，也比較經(jīng)濟(jì)。

[1]江正榮.建筑施工工程師手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

[2]趙永新.加強(qiáng)建筑施工的現(xiàn)場(chǎng)管理淺論[J].大眾商務(wù)，2009(4).

[3]周立新,趙偉立.施工組織設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題的回歸分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2009(1).