水利水電工程基礎(chǔ)處理施工技術(shù)探析

高偉

摘要：水利水電工程國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，在施工過程中要尤為注重其基礎(chǔ)處理，使水利水電工程能夠發(fā)揮其應(yīng)有的功能。本文從水利水電基礎(chǔ)處理的具體要求出發(fā)，分析了基礎(chǔ)處理中存在的影響因素，并就不良地質(zhì)對(duì)基礎(chǔ)處理的不利影響，分析了具體的施工處理技術(shù)，有利于保證水利工程的施工質(zhì)量。

Abstract： Water conservancy and hydropower projects play an important role in the development of national economy. In the process of construction， special attention should be paid to the base treatment， so that water conservancy and hydropower projects can perform their functions. Based on the specific requirements of the base treatment of water conservancy and hydropower， this paper analyzes the influencing factors in the base treatment， and analyzes the specific construction treatment technology based on the adverse effects of bad geology on the base treatment， which is conducive to ensuring the construction quality of hydraulic engineering.

關(guān)鍵詞：水利水電工程;基礎(chǔ)處理;施工技術(shù)

Key words： water conservancy and hydropower engineering;base treatment;construction technology

0? 引言

水利水電作為一項(xiàng)極具復(fù)雜性的工程，在建設(shè)與施工過程中需要考慮多方面的因素，才能保證工程的施工質(zhì)量?；A(chǔ)處理施工技術(shù)作為水利水電工程的基礎(chǔ)與關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其處理效果影響著后續(xù)施工的順利進(jìn)行，因此，是整個(gè)施工環(huán)節(jié)的關(guān)鍵。相關(guān)人員在水利水電的規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段，要重視其基礎(chǔ)處理，保證其處理效果符合施工的規(guī)范性要求，使得后續(xù)施工不受不良基礎(chǔ)處理的影響，保證水利水電工程的施工效果，使其發(fā)揮最好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

1? 水利水電工程基礎(chǔ)處理的具體要求

水利水電工程基礎(chǔ)處理時(shí)，主要是要保證地基、隱蔽工程、圖紙與施工現(xiàn)場相結(jié)合。

1.1 打造良好的地基

水利水電工程與其他工程不同，其建設(shè)周期長、規(guī)模大，而且其荷載極大，造成其在運(yùn)行過程中受到更多因素的影響。因此，在地基建設(shè)與施工中，要綜合考慮多方面因素，避免由于地基處理不到位在后期產(chǎn)生沉降、滲漏等現(xiàn)象，使得造成一系列安全事故，影響水利水電工程的穩(wěn)定性與安全性?；谶@方面的考慮，水利水電地基處理時(shí)，要考慮更多的因素，尤其是要注重施工現(xiàn)場的勘察，注意施工設(shè)計(jì)的可操作性，做好施工的前期準(zhǔn)備工作。水利水電工程地基處理過程中，需要考慮更多的安全、耐久因素等，因此，其地基處理極為復(fù)雜，這就要求相關(guān)人員在工程規(guī)劃中，注重現(xiàn)場實(shí)際情況的勘察，保證設(shè)計(jì)與施工方案的最優(yōu)化，達(dá)到良好的地基處理效果。

1.2 重點(diǎn)關(guān)注隱蔽工程

水利水電工程建設(shè)中，面臨著諸多的隱蔽工程，由于這些工程很難發(fā)現(xiàn)，使得有時(shí)會(huì)忽略其施工，造成極大的工程經(jīng)濟(jì)損失，不利于工程的正常使用。一般情況下，隱蔽工程不能被直觀發(fā)現(xiàn)，會(huì)在工程投入使用逐步顯現(xiàn)出來，因此，隱蔽工程的施工等具有較大的復(fù)雜性，在施工過程中應(yīng)該重視隱蔽工程的處理，結(jié)合以往工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行隱蔽工程的處理。

1.3 圖紙環(huán)境結(jié)合施工

水利水電工程施工中，應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)范性來進(jìn)行施工，避免施工人員施工的盲目性與隨意性，施工圖紙是在對(duì)公共現(xiàn)場進(jìn)行綜合勘察的基礎(chǔ)上所確定的，一旦不按照設(shè)計(jì)與施工圖紙進(jìn)行，將會(huì)使對(duì)施工現(xiàn)場的問題處理不到位，誘發(fā)施工事故等，影響施工的順利進(jìn)行。

2? 水利水電工程在施工過程中存在的影響因素

水利水電工程基礎(chǔ)處理施工中，常常面臨著諸多不利因素，比如地基穩(wěn)定性較差、滲漏與沉降等問題。

2.1 地基穩(wěn)定性

地基穩(wěn)定性對(duì)于水利水電工程的整體施工質(zhì)量具有極為重要的影響，地基穩(wěn)定性是影響工程安全性、耐久性的基礎(chǔ)，并且決定著工程施工的安全與穩(wěn)定。因此，在基礎(chǔ)處理中，要注重對(duì)地基穩(wěn)定性的處理，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，減少施工安全事故的發(fā)生，提高整體工程結(jié)構(gòu)在施工與投入使用后的安全性。

2.2 地基滲漏

在實(shí)現(xiàn)了地基的穩(wěn)定之后，就要采取必要的措施預(yù)防和控制地基的滲漏問題，滲漏問題也是影響地基穩(wěn)定性的重要因素。如果水利水電工程的地基出現(xiàn)滲漏問題，就會(huì)使工程的穩(wěn)定性與安全性受到影響，使得工程存在極大的安全隱患。因此，相關(guān)人員一定要及時(shí)掌握地基的情況，實(shí)時(shí)監(jiān)測地基的數(shù)據(jù)變化，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取不要的補(bǔ)救措施，以減少地基的滲漏對(duì)工程的不利影響。

2.3 基礎(chǔ)沉降

由于水利水電工程的施工環(huán)境各有不同，尤其是施工現(xiàn)場地質(zhì)條件的復(fù)雜性，使得工程的基礎(chǔ)沉降成為其必須要考慮的一個(gè)重要問題。這種基礎(chǔ)沉降的問題是基于地質(zhì)條件的復(fù)雜性與多變性而產(chǎn)生的。因此，就必須對(duì)施工現(xiàn)場不良的地質(zhì)條件等加以改進(jìn)，采用一定的技術(shù)手段來控制基礎(chǔ)沉降，避免由于沉降現(xiàn)象所造成的工程質(zhì)量下降、結(jié)構(gòu)性變形等，使得工程運(yùn)行面臨極大的威脅。

3? 水利水電工程基礎(chǔ)處理技術(shù)

3.1 錨固技術(shù)

錨固加固技術(shù)在水利水電工程中極為常見，作為一種較為普遍的加固技術(shù)，其主要功能是為了提高水利水電工程本身的結(jié)構(gòu)性能。由于水利水電工程屬于人財(cái)物資源都消耗極大的工程項(xiàng)目，且施工環(huán)境復(fù)雜、周期長，而錨固加固技術(shù)能夠保證施工的穩(wěn)定性，使得水利水電工程在施工中能夠克服部分施工現(xiàn)場環(huán)境因素對(duì)施工的不利影響。

3.2 預(yù)應(yīng)力管樁

隨著近年來建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑施工技術(shù)也在逐步發(fā)展與更新，預(yù)應(yīng)力技術(shù)在工程建設(shè)領(lǐng)域得到了較為普遍的應(yīng)用，尤其是在水利水電工程領(lǐng)域，預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)被廣泛應(yīng)用。在水利水電工程中，管樁沉降分為靜壓法、射水法與震動(dòng)法，先張法與后張法是預(yù)應(yīng)力管樁施工的重要組成部分，其在工程建設(shè)中發(fā)揮的作用存在差異性。預(yù)應(yīng)力管樁施工中要結(jié)合工程的實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，保障其施工質(zhì)量。

3.3 土木合成材料加固施工法

水利水電工程基礎(chǔ)處理中，還會(huì)采用土木合成材料加固施工法來提高工程的基礎(chǔ)處理效率。土木合成材料加固施工主要是在基礎(chǔ)上進(jìn)行施工載荷的平均分配，這種分配方式在一定程度上可以提升工程的載荷承載力，提升工程的穩(wěn)固性。由于水利水電工程施工中常常會(huì)出現(xiàn)塑性剪切施工力，會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生一定的破壞作用，而土木合成材料可以對(duì)此剪切力加以平均分配，對(duì)該剪切力的擴(kuò)張等產(chǎn)生一定的限制與阻礙作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工程承載力的控制。

3.4 硅化加固施工法

水利水電工程建設(shè)中，有些施工企業(yè)為了保證工程地基的穩(wěn)定性，還會(huì)采用硅化加固施工法，該施工方法利用電滲原理來進(jìn)行施工，在施工過程中，需要借助于網(wǎng)狀注漿管來保證施工效果。該施工方法主要應(yīng)用于軟土地基處理，由于軟土地基的強(qiáng)度等不足，使得工程的穩(wěn)定性存在一定的缺陷。而硅化加固施工主要是用網(wǎng)狀注漿管對(duì)軟土地基進(jìn)行硅酸鈉與氯化鈣溶液的電動(dòng)硅化注入，在注入過程中會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)一種膠凝物質(zhì)，而這種物質(zhì)能夠提升軟土的連接性與強(qiáng)度，保障軟土地基的穩(wěn)固性，該種施工方式雖然能夠起到良好的加固效果，但是在施工中的能源消耗極大，不利于可持續(xù)發(fā)展理念的落實(shí)。

3.5 排水固結(jié)施工法

水利水電施工中，很多工程面臨著軟土地基，而軟土中常常含有大量的淤泥與黏土，對(duì)施工產(chǎn)生了諸多不利影響。因此，對(duì)于軟土中的淤泥與黏土的處理常采用排水固結(jié)施工，這種施工方式能夠有效應(yīng)對(duì)由于軟土所造成的地基下沉問題，有效進(jìn)行地基穩(wěn)定性與安全性的施工，提升地基的整體性能。排水固結(jié)施工法一般由基礎(chǔ)加壓施工與技術(shù)排水施工所構(gòu)成，在施工中需要嚴(yán)格保證各部分的施工效果。該種施工方式雖然施工效果極好，但是其適用范圍有限，主要用于淤泥較多的地基處理。

3.6 巖基的加固處理

很多水利水電工程施工中會(huì)面臨著大量的巖基，使得施工面臨著諸多的安全威脅，因此，需要進(jìn)行巖基的加固處理。一般情況下，巖基加固分為三部分：斷層破碎帶與河床深槽、巖基不均勻沉降、巖基滑動(dòng)。對(duì)于斷層破碎帶、河床深槽、軟弱巖層多使用混凝土置法來加以處理，如果斷層、巖層的寬度較小，在施工中一般需要進(jìn)行一定的挖深處理，隨后進(jìn)行周圍巖石的清理，最后用混凝土進(jìn)行填充。而相反，對(duì)于寬度較大的斷層與巖層，會(huì)對(duì)巖基產(chǎn)生極大的破壞力，施工處理中，除了要進(jìn)行一定的挖深處理，還要采取澆混凝土梁的方式來進(jìn)行處理。很多巖基存在不均勻沉降，在施工中需要進(jìn)行挖除、固結(jié)灌漿、壩體處理等。首先，主要是要對(duì)基坑中周圍巖體進(jìn)行開挖與處理，使其滿足施工的規(guī)范性要求。其次，由于水利水電工程施工環(huán)境等存在一定的限制，因此，有時(shí)基坑內(nèi)的碎石、巖石等的清除難以實(shí)現(xiàn)，這就需要進(jìn)行固結(jié)灌漿，以保證其強(qiáng)度等達(dá)到施工的要求。最后，由于巖基的不均勻沉降對(duì)壩體的不利影響，一般在施工中會(huì)擴(kuò)展基礎(chǔ)面積，以減小這種不利影響，使巖基的壓應(yīng)力大于壩體的壓應(yīng)力，施工中還需要根據(jù)巖基的不同特點(diǎn)，科學(xué)選擇壩體進(jìn)行澆筑，保證施工質(zhì)量。

3.7 強(qiáng)夯施工法

軟土地基是水利水電工程常見的不良地質(zhì)，很多施工企業(yè)也會(huì)采用強(qiáng)夯施工法進(jìn)行軟土地基的處理。但這種施工中，常常需要借助于一定的設(shè)備來保證施工效果。在水利水電施工中，多使用80kN的夯錘來進(jìn)行，將其吊于一定高度進(jìn)行自由下落，一般吊起高度在6m到30m范圍內(nèi)，自由下落要反復(fù)進(jìn)行以保證施工效果。強(qiáng)夯施工法有其適用范圍，一般用于存在河流沖擊或者濱海沉積地段、軟土中存在大量換土、粉土或者雜填土等，在這些施工環(huán)境中，強(qiáng)夯法能夠起到良好的施工效果，保證軟土地基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。

3.8 振沖處理技術(shù)

如果河流底部的泥土或者巖層中含水量較大、土質(zhì)疏松，就需要采用振沖處理技術(shù)進(jìn)行疏松土質(zhì)的壓實(shí)，保證其密實(shí)性，從而提升地基的穩(wěn)固性。振沖處理技術(shù)需要借助于專業(yè)的振沖器設(shè)備，在我國，隨著技術(shù)的發(fā)展，振沖器在水利水電工程建設(shè)中起到了越來越重要的作用。

3.9 振動(dòng)水沖施工法

水利水電工程基礎(chǔ)處理中，振動(dòng)水沖施工法也是其中最為常見的施工技術(shù)，這種施工法也需要借助于振沖器來進(jìn)行施工。作為一種重要的施工工具，上、下噴水口是其中的重要組件。施工該過程中，基礎(chǔ)地基在振動(dòng)與其他外力沖擊載荷影響下，能夠產(chǎn)生施工孔，在施工孔中可以進(jìn)行相應(yīng)的填充操作，一般填充料多為碎石或砂石，填充采用分層填充的方式，以保證每層的密實(shí)性，從而起到良好的加固效果。

4? 水利水電工程基礎(chǔ)處理施工實(shí)例

4.1 工程概況

以某水庫為例，其總庫容高達(dá)4.1億立方米，攔蓄面積接近與800km2，該水庫的功能不僅僅體現(xiàn)在防洪排澇方面，也表現(xiàn)在農(nóng)田水利灌溉、水產(chǎn)品養(yǎng)殖、水利發(fā)電等方面。該水庫工程在建設(shè)中，需要建立垂直防滲墻，以避免滲漏現(xiàn)象，防滲墻高7.5m，墻底高-18m，為了保證其施工效果，施工中采用樁身為水泥材料的攪拌樁施工技術(shù)。

4.2 施工工藝

該段施工包括了溝槽開挖、攪拌樁定位、三軸攪拌機(jī)定位等過程。

首先，就溝槽開挖來講，如圖1所示。

在開挖過程中，選用1立方米的挖機(jī)，首先需要進(jìn)行施工現(xiàn)場的清理，其次，要對(duì)工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行填土隨后進(jìn)行碾壓處理，根據(jù)此情況確定其溝槽開挖范圍等。

要根據(jù)工程的實(shí)際情況，進(jìn)行攪拌機(jī)位置的確定，保證攪拌機(jī)在操作過程中的平整度、垂直度等符合施工的規(guī)范性要求，尤其是要盡量減少其在水平方向上的偏差，其誤差最好小于5cm。

三軸攪拌機(jī)定位過程中，要采用型號(hào)為Φ800的三軸攪拌機(jī)設(shè)備，必須保證其間距在1.2m以內(nèi)，首先需要在水平的H型鋼材表面劃線，隨后在鉆管上進(jìn)行鉆井深度的標(biāo)注等，保證攪拌機(jī)在進(jìn)行攪拌過程中的深度和進(jìn)度。

對(duì)該水庫而言，其基礎(chǔ)施工工序如圖2所示。

該工程的攪拌樁施工中，需要采用P042.5水泥材料，水灰比為1.5，為保證工程的施工效果，水泥材料的用量計(jì)算遵循以下公式：

水泥材料用量=攪拌樁長度×攪拌樁計(jì)算面積×土體密度×水泥摻量

在實(shí)際的工程施工中，不同的施工工序所采用的水泥用量也是有差異的。本工程中采用跳槽式雙孔全套打復(fù)攪式的水泥配置方式，嚴(yán)格保證水泥用量。

該工程中，水泥漿攪拌施工過程中，應(yīng)該使用自動(dòng)攪拌注漿站，用高壓注漿泵進(jìn)行水泥的運(yùn)輸，注漿過程中要加強(qiáng)鉆井施工管理與控制，嚴(yán)格控制鉆桿的下沉與提升速度，水泥初凝之前，要保證其攪拌的均勻性，一次性注漿更能夠保證其施工效果。

由于在攪拌注漿過程中，溝槽中的泥漿會(huì)被置換出來，因此，應(yīng)該進(jìn)行溝槽內(nèi)泥漿的清理。另外，還要保證攪拌樁結(jié)構(gòu)的完整性，保證其強(qiáng)度等符合施工的要求。

5? 結(jié)束語

水利水電工程在社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中起著重要的作用，因此，在施工中要保證其施工質(zhì)量，就要重視其基礎(chǔ)處理，減少水利水電工程中存在的安全隱患與風(fēng)險(xiǎn)等，避免施工安全事故的發(fā)生，保證施工的安全性與穩(wěn)定性，促進(jìn)工程經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益的實(shí)現(xiàn)，更好地為生產(chǎn)生活服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]靳翔，李繼珍，普忠波.水利水電工程地基基礎(chǔ)處理施工探討[J].工程技術(shù)研究，2019，4（04）：112-113.

[2]劉濤.水利水電工程基礎(chǔ)處理施工技術(shù)研究[J].河南建材，2019（01）：278-279.

[3]馬東.水利水電工程基礎(chǔ)處理施工技術(shù)分析[J].建材與裝飾，2018（47）：281-282.

[4]李大權(quán).淺析水利水電工程基礎(chǔ)處理施工技術(shù)[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（03）：243.

[5]王鈺瑩，仲曉雷.水利水電工程基礎(chǔ)處理施工技術(shù)初探[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（05）：250.