浅析水利水电工程的基础工程施工

汪东亚 张林 赵仕猛

【摘 要】地基与基础是建筑结构的重要组成部位，应引起施工作业者的高度重视，必须确保地基与基础的基本承载功能。本文通过利地基施工的一些新要求、新方法以及新技术做了简单的分析与总结。

【关键词】水利水电 基础工程 施工技术 方法

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，并掌握施工区域内的地质情况。

（2）土方开挖前，应根据施工方案要求，将施工区域内妨碍施工的已有建（构）筑物、道路、沟渠、管线、坟墓、树木等，妥善处理。

（3）山区施工，应事先了解当地地层岩性，地质构造、地形地貌和水文地质等，如因土方施工可能产生滑坡时，应采取可靠措施。在陡峻山坡下施工，应事先检查山坡坡面情况。如有危岩、孤石、崩塌体、古滑坡体等不稳定迹象时，应作妥善处理。

（4）施工机械进入现场所经过的道路、桥梁和设备卸车地点等，应事先做好必要的加宽、加固等准备工作。

（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。如设计无要求時，一般应向排水沟方向作成不小于2%的坡度。

（7）开方挖土低于地下水位的基坑（槽）、管沟时，应根据地质勘察文件及资料，采取措施，降低水位；一般应降至低于开挖底面的500mm，然后再开展作业面。

2水利水电基础施工的新方法

主要从两个方面进行：①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。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。

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。③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

软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土结构组成的地基，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。

（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，如果不存在优质的排水出路，在荷载增大的情况下，强度就会衰减。

（2）处理软弱地基之方法。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换土法。当淤土层厚度较薄时，把不能满足设计要求的淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理。③强夯法。将80kN夯锤，起吊到高达6m～30m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。④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，以达到提高地基防渗的目的。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，这样地基将得以加固。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。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，即高耗电量，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。⑩桩基法。如果淤土较厚，含水率较高，孔隙也比较大，这样要想对其予以大面积的深处理的话就比较困难，这个时候打桩法就是一个不错的加固处理方法。

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。③地基和基础必须有足够的工作面，确保地基的稳定性。④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.

汪东亚（1986—），男，江苏连云港人，大学文化，从事工作：水利工程建设监理。