水利水电地基施工管理与技术的探讨

张立娟李颖杜建男

摘要:随着水利水电建设的快速发展，对地基工程的施工技术提出了新的挑战。而地基是水利水电建筑工程结构的重要组成部位，应引起施工作业者的高度重视。基于此，本文从水利水电地基施工管理与技术两个方面进行了探讨，与大家共同商榷。

关键词:水利水电；地基施工技术

Abstract: With the rapid development of water conservancy and hydropower construction, the foundation works construction technology presents new challenges. The foundation is the water conservancy and hydropower construction engineering structure, it is an important part of construction, it should cause the attention. Based on this, this article from the water conservancy and hydropower foundation construction management and technical aspects of the two discussed.

Key words: water resources and hydropower; foundation construction technology

中图分类号：F407.9文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

地基是受建(构)筑荷载影响的部分地层，可以被划分为人工地基和天然地基。天然土(石)层被用作建(构)筑物直接座落的基础的是天然地基；人工地基则是经过了人工加固或处理后才能予以建造建(构)筑物的地基。总体上来讲，建(构)筑物的全部荷载都由地基来承受。然而很多工程不得不建在相对软弱的地基上，且承包商为了追求效益加快施工速度，这些因素对地基与基础工程的技术提出了新的挑战。因此，对水利地基施工管理与技术的探讨具有一定的现实意义。

1水利地基施工管理

1.1水利水电地基施工的质量管理

1.1.1严格工程设计审批制度，严格执行水利建设程序及《水利工程建设程序管理暂行规定》和相关文件，严格执行有关优质项目的立项、报建、开工、竣工、验收等重要工作关口，无论任何项目，在其未完成的上一阶段的情况下，都不能继续下一阶段的工作。未获国家及相关部门批准的项目任何人及任何单位不准开工施工，对此应该予以严格执行，坚决杜绝“三边”工程。严格对单元、分部、单位等进行质量评定，如果在未经验收的情况下，不管是什么样的工程，均不得投入使用，或者对其进行下一阶段的施工。

1.1.2通过对水利工程建设“三制”的大力推行，可以得出，“三制”，即项目法人责任制、招标承包制和建设监理制，是工程质量得以保证的根本措施。项目法人对工程建设的责任承担是工程质量在各个方面得到保证的基础；招投标过程中的资质审查是质量得以保证地重要环节；工程项目中的资源配置是整个工程有序和良好进展的前提条件。

1.1.3实行“三控制”是强化质量控制措施必要手段，所谓的“三控制”也就是事先、事中、事后三个阶段的控制。开工前对施工企业提交的技术方案和技术措施以及质量保证体系和管理制度的严密审核均属于事先控制，在这个过程中，需要提出关于各企业应投入的工程的技术人员的数量和素质的要求。如果工程中使用的原材料、成品、设备、半成品和运到工地的机械没有经过项目监理部的认可和同意，那么这些是不应该被允许进入工地的。这样就保证了因为仓促开工而产生的质量低下问题。可以看出，作为质量控制的主要组成部分，事先控制可以让工程的进展保持在高标准的情势下，这样的话，即使存在工程事故的苗头，它们也会被消灭在萌芽状态。

1.2水利水电地基施工过程中的具体管理措施

1.2.1不仅要详细掌握施工区域内的地质情况，还要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。

1.2.2应根据施工方案要求进行土方开挖，凡是妨碍施工的道路、沟渠、建(构)筑物、坟墓、管线、树木等等，均应该予以妥善处理，清除出施工区域。

1.2.3如果在山区施工，当地地层岩性、地形地貌、地质构造、水文地质等情形应该予以事先的了解，如果在土方施工过程中，有可能产生滑坡时，可靠措施应该及时予以采取。如果是在比较陡峻的山坡下面进行施工，针对山坡坡面情况应该事先予以检查，如果存在危岩、孤石、崩塌体、古滑坡体等不稳定迹象，妥善处理的措施是需要采取的。

1.2.4对于有施工机械进入进入和经过的道路、桥梁和卸车地点，必要的加宽、加固等准备工作应该事先做好。

1.2.5应该对测量放线的定位控制线(桩)、水准基准点及基槽的灰线尺寸予以复核，使其跟设计要求相符合，相应的预验手续也应该予以办理，并且应该多相关设施予以经常复测和妥善保护。

1.2.6关于场地的清理，表面坡度的建构应该按照设计要求予以建造，尤其是排水坡度和临时排水设施的设计和制作应该尽可能的合理。在设计上面不存在相关的要求的时候，通常情况下，排水沟方向的坡度应该不小于2％。

1.2.7如果地下水位的基坑(槽)、管沟高于开方挖土位置，这个时候地质勘察文件及资料就成了依据的重要凭证，根据这些信息进而采取必要措施，使得水位予以下降；一般情况下，水位应该降至开挖底面以下500mm，然后才能往下开展作业。

2 水利水电地基施工技术

2.1完善水利水电的基础作业方法

2.1.1土质、现场出土等条件的不同就会直接的影响到开挖作业顺序和工作面、分段分层的挖掘等工作的展开，所以在施工的时候，相关的条件必须予以合理的确定，而后根据确定的条件开展挖掘工作。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，同时也可以通过集水坑予以降水、也可以通过井点来降低地下的水位，或者把这两种措施结合起来，来实现地下水位降低的目的。

2.2.2还需要保证地基与基础的强度能够足以承受建(构)筑物上的全部结构荷载。为了满足这一条件，基础的耐久性、防潮性、耐侵蚀性和抗冻的能力都需要充分满足要求和条件。除此之外，为了确保地基稳定，必须让地基和基础有足够的工作面。地基变形值的范围也应该在许可的参考值数之内，这样才不会引起建筑物的开裂、倾斜或者标高产生相应的变化等等。

2.2 软土地基的处理技术

软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土结构的地基。承载能力很低,一般≤50kN/m2,不易满足水工建筑物地基设计要求,故需进行处理,其特性及方法如下:

2.3软土地基的特性

2.3.1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%。

2.3.2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，孔隙水压力就会变得高的，地基的压密固结性能也会深受影响。

2.3.3低抗剪强度：通常，软土会呈现出软塑一流塑的状态，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，就会慢慢的产生和形成固结。相对应的，如果不存在优质的排水出路，在荷载增大的情况下，强度就会衰减。

2.4软土地基的处理方法

2.4.1排水固结法。作为解决淤泥软粘土地基沉降的有效措施和保持淤泥软粘土地基稳定的有效方法，由加压和排水两部分系统组成。

2.4.2换土法。如果淤土层比较薄，这个时候就需要把不能满足设计要求的淤土层进行更换填充，比如使用砂灰土、壤土、水泥土、粗砂等材质，也可以采用沉井基础等办法进行地基处理。

2.4.3强夯法。将80kN夯锤,起吊到高达6至30米的地方，让锤作自由下落运动,通过这样的运动夯实土质。如果地基是河流冲积层、滨海沉积层,或者由黄土、粉土、泥炭、杂填土等构成，使用强夯法容易达到目的。

2.4.1旋喷法。旋喷法主要用于地基防渗工作的开展，通过利用旋喷机具将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定浓度，而后对其予以提升,在这个时候喷嘴会以一定速度作旋转动作,这样就会产生高压，高压挤迫水泥固化浆液与土体混合，经过凝固硬化结成桩子，这样就可以达到提高地基防渗的目的。

2.4.5振动水冲法。振冲法的工具是振冲器，它类似于一根插入混凝土振捣器的机具，该中机具涵括了上、下两个喷水口。由于振动和冲击荷载的作用,地基中会先成孔,而后在孔内予以填充砂、碎石，进而分层振实或夯实,这样地基就得以加固化。

2.4.6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，从而提高了地基的承载能力。

2.4.7灌浆法。将水泥砂浆、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，同时这些浆液也是具有固化的特性的，这个过程中会用到相关的气压、液压或电化学原理，而后将其注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位，从而达到加固淤泥软土地基的效果。

2.4.8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，进而会有胶凝物质生成，或者土颗粒的表面会活化，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，即高耗电量，高成本，故而被采用的可能性和机会一般不是很大。

2.4.9加筋法。加筋法是为了减少整体变形，并且同时达到增强整体稳定的性能的目的, 土工合成材料，因为其抗拉能力非常之强，会被埋置于土层中,这样在土颗粒和拉筋之间就会产生摩擦力,土也会与加筋材料形成一个完整的整体,这样的话，地基强度就会被提高;也有通过在砂垫层中铺设土工织物的方法来提高地基稳定性的,土工织物的添加会在有受拉作用产生时基底应力会被予以调整分布,相应的，地基侧向位移和沉降就会随之予以不同程度的减少,这样提高稳定性的目的就可以被实现了。

3 结束语

总之，水利水电工程地基处理的合理与否，不但会对工程的造价产生影响，工程的安全性也会广受影响。通过多方面的比对实际地质情况和周边环境，可以选择不会因为不均匀沉降造成较大的变形差的方案。方案最终确定后,施工过程中，施工质量需要予以控制,基础质量的保证这才是整个工程建设成功的必要条件。

参考文献

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