水利水电基础工程施工技术综述

2014-12-24 22:26韩明鹤韩伟
科技创新与应用 2014年36期
关键词:基础工程水利水电施工技术

韩明鹤 韩伟

摘 要:水利水电工程是关系到国计民生的重要工程,包含对于水利水电的勘测、规划、设计、施工、科研和管理等各个方面。水利水电工程的施工技术与工程的质量息息相关,因此,必须发展和运用先进的施工技术,从而推动水利水电工程建设的持续健康发展。而水利水电基础工程的施工技术更是构成整个水利水电工程的一个重要的组成部分,文章对此进行了深入的分析和探讨。

关键词:水利水电;基础工程;施工技术

1 水利水电工程施工的特点

在水利水电工程的施工过程中,必须加强对于水流的控制,而水利水电工程的施工质量与人们的生命财产安全息息相关。因此,一定要加强质量意识,重视工程中的各个环节和质量细节,综合考虑各种安全因素和可能发生的各种隐患,既要纵观全局,又要从细微处入手,严把质量关,只有这样,才能建设出高质量的水利水电工程。

2 水利水电工程施工质量管理的重要意义

提高水利水电工程的施工质量,加强对于水利水电工程的管理,对于保障人们的生命财产安全,促进国家的持续健康发展,有着非常重要的现实意义。我国是一个水资源大国,而人均的水资源占有量却并不丰富,如何充分利用现有的水资源,使水资源在我国的国民经济建设中发挥更加优势的作用,是当期亟待解决的问题。而加强水利水电工程建设,提高质量管理则是解决这一问题的必由之路。作为清洁的可再生能源,水利水电的充分利用是人类文明和时代进步的产物。我国经济社会的飞速发展对于水利水电工程的发展起到了重要的推动和促进作用,而水利水电的施工技术更是获得了前所未有的创新和突破。高技术含量的、先进的施工技术的广泛应用,对于提高水利水电工程的建设质量,起到了非常关键的作用。只有全面提高水利水电工程建设的质量,才能从根本上实现其经济效益与社会效益。

3 水利水电基础工程施工技术方法

3.1 不同类型的基础施工

对于浅基础的施工,在不进行放坡作业的情况下,首先需要沿着测量基准灰线的直边切割出一个槽边的轮廓线,然后将作业面分别展开。为了有效预防和避免破坏地基土结构,必须结合实际情况,综合考虑各种可能的影响因素,如当地工程地质资料、挖方尺寸等,进而实施地下水位的降低和地面排水系统的建造。

3.2 控制地基与基础的强度

对于水利水电工程的基础施工,地基和基础的强度一定要满足建筑的施工要求,在承受建筑物上的全部结构荷载的情况下,还必须满足稳定性的要求,这就要求地基和基础的工作面要足够大。此外,基础还应该具有耐久的特性,因为水利水电工程是一项长期使用的工程,为延长工程的使用寿命,地基和基础一定要牢固耐用。因为地基的建筑特点是埋于地下的,因此,对于其防潮性和耐侵蚀性也有一定的要求。为了避免建筑物的开裂、倾斜或者标高变化,还要对地基变形值进行控制,使其在允许的范围之内。

3.3 水利水电不良地基处理技术

有些地基存在着天然的性能缺陷,也就是所说的不良地基。这一类地基稳定性差,无法满足水利水电工程的要求。

3.3.1 可液化土层的处理

对于可液化土层的处理,需要将其清除,替换为具有较高强度和良好的防渗性能的材料,也可以进行振冲挤密或分层振动压实等。可液化土层对于地基的危害在于,其在静力或振动力的作用下,会导致孔隙水压力上升,抗剪强度突然消失,进而引起地基下沉、产生滑移,失去稳定性。对于建筑物来说,地基的稳定性是至关重要的,一旦地基失稳,就会给建筑物带来极大的安全危机。

3.3.2 软土地基的处理

我国幅员辽阔,各地区的土质特征各有不同,东南沿海地区的土质以软土为主,这对于水利水电工程的建设来说是非常不利的。软土地基的存在引起不对称沉降的发生,进而导致水利水电建筑产生裂缝和渗漏,这些无疑都会对工程的质量造成极大的危害。通过长期的学习和实践,我国在水利水电施工方面已经掌握了丰富的理论知识和实践经验,对于软土地基的处理技术也逐渐发展和日趋完善。有很多成熟有效的方法已经被应用到软土地基的改造中去,并取得了很好的效果,需要注意的是,需要结合各地的实际条件和工程要求,科学合理地选择适当的方法。淤泥地基是一种较为普遍的地质结构,通常采用水泥搅拌桩基础的方式进行处理。

(1)排水固结法。这种方法不仅能够保持淤泥软土地基的稳定性,而且也能防止淤泥软粘土地基沉降现象的发生,有加压系统和排水系统两个组成部分。

(2)换土法。这种方法顾名思义就是把不能满足要求的土进行替换,通常在淤土层的厚度不太厚时采用。

(3)强夯法。该法将80kN的夯锤起吊到至6-60m处,夯锤作自由落体运动,势能转化为动能,作用在软土上,从而将软土夯实,主要应用与河流冲积、滨海沉积层等,可以获得非常令人满意的效果。

(4)旋喷法。此种方法通过旋喷机具把带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定浓度,然后进行提升,使得水泥固化浆液与土体在高压下混合,进而渐渐凝固并最终硬化,结成桩子,从而使地基防渗性能提高。

(5)振冲法。振冲法主要采用振冲器对混凝土进行振冲,利用振动和冲击荷载的作用对土层进行分层振实或夯实,以加固地基。

(6)土工合成材料加筋加固法。这是一种通过将荷载平摊于地基,从而使得地基的承载能力获得提高的有效方法。这种方法,需要将土工合成材料平铺于地基表面,对于可能发生的塑性剪切破坏,在某种程度上可以进行抑制,减轻破坏的程度,阻止破坏的进一步扩大,进而实现提高地基承载能力的目的。

(7)灌浆法。灌浆法主要是将水泥砂浆、水泥浆、粘土浆、粘土水泥浆及各种化学浆材进行液化,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。

(8)硅化加固法。这种加固方法来源于对于电渗原理以及电动硅化法的充分利用。通常采用轮换等操作手段,通过使用网状的带孔眼的注浆管,在土中注入硅酸钠溶液和氯化钙溶液。融入土中的溶液经过特定的化学反应,能够生成一种胶凝物质,这种胶凝物质不仅可以提高土颗粒之间的连接性,还能够有效提高土体力学的强度。硅化加固法还可以活化土颗粒的表面,同样起到对土体进行加固的效果。

(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。将抗拉能力强的土工合成材料埋置于土层中,土颗粒与拉筋之间产生摩擦力,使土与加筋材料形成一个完整的整体,从而提高地基强度。

(10)桩基法。如果淤土较厚,含水率较高,孔隙也比较大,大面积的深处理比较困难,可采用打桩法进行加固处理。

3.3.3 淤泥质软土的处理

淤泥质软土由于其质软,易产生高压缩变形、侧向膨胀、滑移或挤出,影响上部建筑物的稳定。常采取的处理办法是:开挖清除、置换砂层、砂井排水、抛石挤淤、控制加荷速率、扩大建筑物基础或采用桩基、预留沉陷量等方法。

参考文献

[1]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).

[2]曹洪.论建筑企业施工现场的安全管理[J].现代经济信息,2009(15).

[3]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(2).

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