浅析水利水电工程基础施工技术

来源:用户上传      作者:刘成

　　【摘 要】基础是一个工程中最关键的部位，基础不牢固，建筑物也就是“沙滩上的城堡”，随时都会坍塌，因此我们作为水利水电工程的建设者一定要高度重視基础施工工作，深入探索施工技术的发展，提高自己的工作技能，建设出牢固、安全的水利水电工程。
　　【关键词】水利水电;基础工程;方法
　　Analysis on Foundation Construction Technology of Water Conservancy and Hydropower Engineering
　　Liu Cheng
　　（China Water Resources and Hydropower Ninth Engineering Bureau Co.， Ltd Guiyang Guizhou 550000）
　　【Abstract】The foundation is the most critical part of a project. The foundation is not strong. The building is also the "castle on the beach". It will collapse at any time. Therefore， as a builder of water conservancy and hydropower projects， we must attach great importance to the basic construction work and explore the construction technology in depth. The development of the work， improve their work skills， and build a solid and safe water conservancy and hydropower project.
　　【Key words】Water conservancy and hydropower;Basic engineering;Method
　　1. 水利水电基础施工的新要求
　　 （1）应具有地基与基础的施工图纸和地质勘察报告等有关技术文件和资料，掌握比较准确的勘测试验资料，据以制定相应的技术措施。
　　 （2）挖掘工作开始前调查施工途中的障碍物，除了各种建筑以外还包括河流、马路、电线、杂物堆积处、林地、种植用地，积极找出解决办法后方可施工。
　　 （3）在施工作业中要注意地质、岩层、下方是否处断裂地带或矿藏物品，以免乱动山体造成坍塌，或造成更大价值的流失。另外季节是否合适，是否会有地震，火山，泥石流和雪崩，强烈风沙等自然灾害发生。一般会受到汛期和工作面的限制，大部分施工先于或与主体工程交错进行，施工工期紧、干扰矛盾大。因此统筹制定施工措施和施工计划，以利于基础工程施工顺利进行。
　　 （4）一些大型机器在运输过程可能遭遇道路不畅，过重无法通行细窄承重能力差的道路，前一天要疏通道路，必要时加宽，并确保第二日不会被他人破坏或发生交通意外。
　　（5）测量放线的定位控制线（桩）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。
　　 （6）场地要清理平整，表面坡度应符合设计要求的排水坡度和临时排水设施。如设计无要求时，一般应向排水沟方向作成不小于2%的坡度。
　　 （7）挖掘工作较深可能会涉及与地下水位相当或低于造成安全隐患。避免这项危险的方式主要是地下水的排水工作。减少地基的透水性，降低扬压力和地下水位，提高地基的稳定性。通常是参考当地地质文件将水位降至挖掘最低点500mm以外可保证工作安全。
　　2. 水利水电基础施工的新方法
　　主要从两个方面进行：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。地基承重能力不是一个单纯的物理问题。承载能力随着时间推移会下降，因为季节性极冷极热、昼日温差、腐蚀、虫蛀、地面陷落等无法避免的状况会有产生。施工时计算好基础承载能力要按规范大于几倍建筑物的负载力。渗透性大、节理裂隙发育的岩层以及软弱夹层、断层破碎带的地质条件复杂的基础，均需要进行处理。以保证工程运行的安全，根据不同情况采用不同新的方法。
　　3. 水利水电基础作业方法及质量控制
　　（1）根据土质、现场出土等条件要合理确定开挖作业顺序和工作面、分段分层平均下挖展开工作面。
　　（2）对浅基础不需放坡时，应首先沿测量的基准灰线直边切出槽边的轮廓线，展开作业面。
　　降低地下水位与地面排水，均应根据当地工程地质资料、挖方尺寸、防止地基土结构遭受破坏等，采取集水坑降水、井点降低地下水位，或采取两者相结合的措施降低地下水位。
　　4. 软土地基处理的新技术
　　软土地基顾名思义土质不够坚强强硬。与其他地方相比，这个层面的土壤水含量高而土颗粒间距离很大，对于上方压力的承载也较差，每平方米在50KN一下其极端状况可以理解为沼泽土a，对于建筑施工来说极为不利，因此必须找到方法解决。
　　 4.1 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，如果不存在合理的排水出路，在荷载增大的情况下，强度就会衰减。
　　4.2 处理软弱地基之方法。
　　（1）加固排水：此方法在原有土质不变的情况下通过排除多余水，淤泥去水后干固的方式加强地基整体的稳固程度，其原理比较容易理解一个主要是加强压力，另一个是排除水分。
　　（2）换土法：此方式针对稀软泥土较少的情况，用排水或者加固都显过分铺张，不如直接换掉土壤来得轻便容易。因此直接用事宜操作的材质如水泥土、沙子等填充替换即可。
　　（3）强夯法：其原理也是加压，但是这种加压是分次集中式给力，利用地心引力造成的重锤的重力将其吊起后捶打土壤也可让土壤紧实，对于江河湖海冲刷而成的土质层，以及黄、粉土、杂土等尤为有效。夯锤的重量在80kn左右，起落点在6m～30cm间为宜。
　　（4）旋喷法：将固化的水泥浆，利用特殊形状和材料的旋喷机注入和需要改善的土壤当中搅拌融合后改变土壤的密度和凝结度，固化后渗水量大大减少，达到防渗加固的目的。
　　（5）振动水冲法：所用到的器具叫振冲器。这种机器有两个头用于出水，一方面水流冲出速度极快，一方面器具自身会快速振动，两种作用进入土壤后钻出一定范围。在这个空当范围中填入沙子，石头等材料，然后按照一个层次一个层级进行加固达到整体稳定。
　　（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。将一些在自然状态下会自动从液态凝结为固态的材料，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，使用气态和固态的压力推动其和地基建筑需要加固处理的地域与建筑和土壤相结合并且促使其固化凝和。
　　（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，即高耗電量，高成本，故而被采用的可能性一般不是很大。
　　（9）加筋法：加筋法类似为人体添加了骨骼一样的原理。总全局构造上加固，较少变形。筋一般是土合成质地，它具有韧度较强，坚硬耐腐蚀的特征。其材质本身和土壤形成摩擦而融为一体，支撑地基更加坚实可靠。打桩法：打桩法针对淤积泥层较深，面积较大，程度较深，渗水严重的土壤，平常方式处理达不到要求或过于浪费，这时候打桩是一个非常有效又较省工序的方法，但是对于程度较浅者则没有必要。
　　5. 水利水电地基施工的质量控制
　　（1）保证地基与基础具有足够的强度，能承受建（构）筑物的上全部结构荷载和地基的反作用力。
　　（2）基础应具有足够的耐久性防潮性抗冻和耐侵蚀的能力。
　　地基和基础必须有足够的工作面，确保地基的稳定性。
　　保证地基变形值在容许范围内，且应使它不超过建（构）筑物的容许变形值，而不致引起建筑物开裂、倾斜或标高变化等。
　　参考文献
　　[1] 张志良.水利水电基础工程与地基处理技术的现状和展望[J].水利水电施工，2008，02.
　　[2] 陶忠平.水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究[J].水利水电技术，2007，12.
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