试论水利水电工程中基础工程施工技术

崔松林

（甘肃农业大学工学院 甘肃省兰州市 730070）

试论水利水电工程中基础工程施工技术

崔松林

（甘肃农业大学工学院 甘肃省兰州市 730070）

水利水电工程属于国家的基础设施工程之一，对于国家经济的发展具有重要的作用。水利水电工程中基础工程的施工技术直接决定着整体工程的质量，所以一定要不断提升水利水电工程基础工程的施工技术。本文主要阐述了水利水电工程中基础工程的施工技术相关内容，提出了提升施工技术的相关策略，希望能够更好的为水利水电工程建设提供帮助。

水利水电工程；基础工程；施工技术

引言

水利水电基础工程不仅仅是独立的工程，它是组成整个水利水电工程的重要部分。技术是保证水利水电基础工程施工质量的基础，只有以技术作为保障才能够在环境比较困难的施工条件中完成高质量的水利水电基础工程，从而确保水利水电整体工程的高质量完成，进而获得相应的经济效益以及影响力，所以充分掌握并且不断创新水利水电基础工程的施工技术对于整体工程建设来说具有重要的意义。

1 水利水电基础工程施工中的相关要求

（1）要具有完备的工程施工资料以及技术文件，主要包括地基以及基础施工图纸、相应的地质勘察报告等等，同时要充分了解施工所在地区的地质情况；

（2）在正式进行土方开挖之前，要按照施工方案的相关要求，将施工所在地范围内能够妨碍到施工的建筑、植物、道路以及管线等等进行妥善的处理；

（3）对于山地区域的工程施工来说，首先要充分了解施工所在地的地质情况、水文气象条件等等，若是由于土方施工有可能造成山体滑坡等，就要采取一定的措施进行解决。若是在比较陡峻的山坡之下进行施工，就要事前检查山坡的坡面情况，确保不存在滑坡、危岩以及崩塌等现象；

（4）在施工机械正式进入到施工现场之前，要将其所要经过的桥梁、道路以及设备卸车的地点进行相应的加宽、加固工作，保证施工机械的正常进入；

（5）对于那些重要的基础一定要进行复核，包括水准基准点、测量放线的定位控制线以及基槽的灰线尺寸等等，确保其与设计要求相符合，并且要办理相关的验收手续，同时要对其妥善保护并且定期进行复测；

（6）要将场地清理干净，要保证表面坡度满足排水坡度以及临时排水设施的相关要求。若是没有制定相应的设计要求，正常情况下要向着排水沟方向设置2°以上的坡度；

（7）在进行地下水位以下基坑以及管沟开挖土方时，要按照地质勘察的资料以及文件内容采取一定的措施，使水位有所降低。正常情况下要降低到开挖底面的500mm，之后再进行作业面施工。

2 水利水电基础工程施工中的主要技术

2.1 堤坝施工技术

20世纪初开始用混凝土修建，到30年代美国修建时发展起来的混凝土坝施工方法，为各国广泛采用，并经逐步改进，形成一套常规的施工方法。其主要内容是：①采用柱状浇筑法；②采用低热水泥、降低水泥用量、预冷骨料、加冰拌和、通水冷却、对混凝土表面进行保护等一系列措施；③根据坝体各部位工作和受力特点，采用不同标号的混凝土；④混凝土分层浇筑的施工缝需凿毛冲洗处理，并铺设一层水泥砂浆或细骨料混凝土；纵缝和横缝设键槽，待坝体温度降到稳定温度后进行；⑤采用四级配或三级配骨料拌制混凝土，用平仓机平仓和强力振捣器或振捣器组振捣；⑥发展钢悬臂模板和预制混凝土模板，70年代初又发展自升式模板。常规的施工方法由于受到分缝分块、温度控制措施和接缝灌浆等影响，在施工进度和工程造价方面难以有突破性的进展。虽然有的工程混凝土年浇筑强度达到200～300万m的较高水平，但平均每月坝体升高速度一般仅4～5m，少数超过6m。60～70年代，各国陆续对常规方法进行了一些改进，如：取消纵缝、通仓浇筑、取消接缝灌浆、严格温控措施、采用薄层浇筑以及采用高速缆机等高效大型施工机械设备等。

水利水电工程中最主要的工程之一就是堤坝施工，尤其是关于土质心墙堆石坝在水利工程中最为常见。关于堤坝施工技术的相关内容为：

（1）对于材料的选择：要采用具有防渗性能的土料，心墙要采用碎石。

（2）基础的防渗工作：若采用的是比较深厚的砂砾石层进行筑坝，就要加强相应的防渗工作，要建造对应的防渗墙。从现阶段来看，最主要采用的就是冲击和反循环钻机钻主孔的造墙技术，同时采用液压拔管机进行接头套管的起拔，并且采用孔内聚能爆破大孤石钻进等等，这些施工方式可以保证墙的施工质量。

（3）混凝土坝的施工：水利水电工程中最为常见的就是混凝土坝的施工。混凝土坝施工过程中要进行大量的混凝土浇筑工作，这需要在混凝土的搅拌、运输以及作业过程中进行严格的质量控制。随着水利水电工程不断发展，混凝土的相关操作都采用了大型的专业机械设备，这就很好的保证了混凝土筑坝中的强度要求。在进行体积较大的混凝土浇筑过程中，混凝土表面温度会非常快速的降低，但是混凝土内部正在进行着较激烈的水化作用，会产生大量的热能，这些热能不能快速向外散发，导致混凝土内部具有非常高的温度。内外混凝土存在的温度差会很容易造成混凝土的开裂，所以一定要严格控制混凝土的施工温度。

2.2 混凝土工程的施工技术

（1）混凝土和钢筋混凝土灌桩施工。所谓的混凝土灌注桩主要就是直接在桩位上钻孔，之后采用混凝土或者砂石等材料进行灌注。相比于预制桩来说，灌注桩最主要的优点就是施工较为便捷，并且能够节省材料，成本较低。但是此种灌桩方式对于实际操作要求比较高，一旦操作失误就会造成缩颈以及断桩的情况，并且技术相隔的时间比较长，不能快速的承载载荷。

随着相关技术的发展，灌注桩的成桩技术得到了较大的发展，现阶段成桩的施工方法主要包括：

①钻孔灌注桩：此种方法主要是首先在桩位上采用钻孔设备进行钻孔，之后进行混凝土的灌注。

②振动灌筑法：此种方法主要是将钢管上部和振动沉桩机进行刚性连接，在钢管的下部装有活瓣的桩尖，同时在钢管的上部位置设置加料口，通过振动所产生的力将钢管沉入到土内。若是达到沉度标准后就可以停止振动，通过上料斗将混凝土灌入到钢管之内，之后通过沉桩机以及卷扬机将钢管拔出，一边振动一边拔出，这样可以保证桩混凝土振实度。

③打拔管灌注桩：此种方法主要采用的是和桩尺寸相近的钢管，在钢管的端部位置套上预制桩后打入到土中，之后将钢筋骨架放入到钢管内部，完成后进行混凝土浇筑，一边灌一边将钢管拔出来，通过拔管过程中所产生的振动将混凝土振实。

（2）钢筋混凝土预制桩施工。钢筋混凝土预制桩主要包括空心桩以及实心桩两种方式。对于空心桩来说大多为管桩，主要是预制厂通过离心法进行生产的，此种桩的桩体强度比较高，可以达到C40级，直径大多在400～500mm左右；对于实心桩来说主要是在现场进行预制的，出于制造方便的考虑，实心桩大多制成截面为200mm×200mm～500mm×500mm的正方形。同时要保证桩的长度在桩外径或者桩断面边长的50倍之内。为了方便进行运输以及施工，一般情况下单根桩的长度在30m以内。

2.3 高边坡加固技术

2.3.1 混凝土抗滑结构

（1）抗滑桩：对于治理滑坡来说抗滑桩是最为经济有效的方式，特别是对于滑动面倾角比较缓的情况来说具有更好的效果。

（2）沉井：在滑坡工程中沉井除了可以起到抗滑桩的作用之外，还具有挡土墙的作用。

（3）挡墙：混凝土挡墙可以很好的从局部位置来平衡滑坡体，从而在一定程度上阻止滑坡体变形的延展。

2.3.2 锚固技术

由于具有施工灵活、保护岩体结构、干扰程度较小、具有可靠的受力以及主动承载等相关优点，预应力锚索在边坡治理中得到了较大量的应用。较大吨位的岩体预应力锚固吨位可以达到6000kN以上，张拉设备的出力可以达到6000kN，锚索长度可以达到61.6m。通过此种技术可以对坝体、坝基、地下洞室围岩以及岩体边坡进行相应的加固。

2.4 截渗处理技术

由于受到地下水位以及河道水流的影响，河堤大坝的地基会发生较为严重的渗透变形，直接影响到建筑物的安全性，可以采用如下方式进行处理：

2.4.1 防渗墙

所谓的防渗墙就是指在透水地基中建立起地下连续墙，此墙可以用在河堤大坝的防渗加固。按照此墙建筑所用材料以及施工工艺的不同，可以将防渗墙分成水泥土防渗墙以及有塑性混凝土防渗墙。

2.4.2 高压喷射注浆

所谓的高压喷射注浆就是指通过钻机将具有特殊喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置，之后采用高压泵将事先搅拌好的水泥浆液高速喷射出去（主要通过钻杆下部的喷射装置进行），通过高速冲击土层使得喷射范围内的土体遭到破坏。与此同时，钻杆要以相应的速度（大约在20cm/min）进行旋转，并以相应的速度（15～30cm/min）进行提升，保证水泥浆和土体得到充分的拌合，在胶结硬化之后就可以在地基上形成一定强度的固结体，这样就会很好的加强地基强度。

2.5 不良地基处理技术

2.5.1 可液化土层的处理技术

在静力以及相关振动力的作用之下，有些粘性较差的土层水压不断上升，从而抗剪强度大大降低，这就会造成地基下沉凹陷、滑动，从而失去相应的稳定性，对于建筑物造成严重的伤害。

对于此种问题的处理方式为：①将可能液化的土层清除掉，并且采用具有良好防渗性能以及具有较高强度的材料置入其中，之后通过分层振动的方式将其夯实；②采用混凝土将周边的围墙进行封闭，避免向周边流动；③穿过可液化土层设置砂井以及砂桩等。

2.5.2 软土地基的处理

（1）换土法。若是淤土层地基厚度不符合建筑设计要求，就可以通过更换砂土、灰土、水泥土或者采用沉井基础等方式来巩固地基；

（2）灌浆法。主要是利用建筑材料混合浆液的固化特点，将混合浆液灌入到建筑物的地基介质中，这样就对地基进行了加固。

3 结束语

基础属于水利水电工程中最主要的位置，直接影响着水利水电工程的整体质量。所以一定要重视水利水电基础工程建设，不断提升工程施工技术，从而建设出高质量的水利水电工程。

[1]孙艳军，王玲.水库堤坝施工工程中的防渗墙技术[J].科技创新与应用，2014（05）：15～17.

[2]贺仕能.试论水利水电工程的基础施工技术[J].河南水利与南水北调，2014（18）：18～19.

[3]封永秋.水利水电工程施工技术分析[J].黑龙江科技信息，2014（28）：88～91.

[4]林国来.刍议水利水电基础工程施工技术[J].江西建材，2015（23）：22～25.

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2016-7-1