水利水电工程基础处理施工技术探析

高伟

摘要：水利水电工程国民经济发展发展中发挥着重要的作用，在施工过程中要尤为注重其基础处理，使水利水电工程能够发挥其应有的功能。本文从水利水电基础处理的具体要求出发，分析了基础处理中存在的影响因素，并就不良地质对基础处理的不利影响，分析了具体的施工处理技术，有利于保证水利工程的施工质量。

Abstract： Water conservancy and hydropower projects play an important role in the development of national economy. In the process of construction， special attention should be paid to the base treatment， so that water conservancy and hydropower projects can perform their functions. Based on the specific requirements of the base treatment of water conservancy and hydropower， this paper analyzes the influencing factors in the base treatment， and analyzes the specific construction treatment technology based on the adverse effects of bad geology on the base treatment， which is conducive to ensuring the construction quality of hydraulic engineering.

關键词：水利水电工程;基础处理;施工技术

Key words： water conservancy and hydropower engineering;base treatment;construction technology

0  引言

水利水电作为一项极具复杂性的工程，在建设与施工过程中需要考虑多方面的因素，才能保证工程的施工质量。基础处理施工技术作为水利水电工程的基础与关键环节，其处理效果影响着后续施工的顺利进行，因此，是整个施工环节的关键。相关人员在水利水电的规划与设计阶段，要重视其基础处理，保证其处理效果符合施工的规范性要求，使得后续施工不受不良基础处理的影响，保证水利水电工程的施工效果，使其发挥最好的经济社会效益。

1  水利水电工程基础处理的具体要求

水利水电工程基础处理时，主要是要保证地基、隐蔽工程、图纸与施工现场相结合。

1.1 打造良好的地基

水利水电工程与其他工程不同，其建设周期长、规模大，而且其荷载极大，造成其在运行过程中受到更多因素的影响。因此，在地基建设与施工中，要综合考虑多方面因素，避免由于地基处理不到位在后期产生沉降、渗漏等现象，使得造成一系列安全事故，影响水利水电工程的稳定性与安全性。基于这方面的考虑，水利水电地基处理时，要考虑更多的因素，尤其是要注重施工现场的勘察，注意施工设计的可操作性，做好施工的前期准备工作。水利水电工程地基处理过程中，需要考虑更多的安全、耐久因素等，因此，其地基处理极为复杂，这就要求相关人员在工程规划中，注重现场实际情况的勘察，保证设计与施工方案的最优化，达到良好的地基处理效果。

1.2 重点关注隐蔽工程

水利水电工程建设中，面临着诸多的隐蔽工程，由于这些工程很难发现，使得有时会忽略其施工，造成极大的工程经济损失，不利于工程的正常使用。一般情况下，隐蔽工程不能被直观发现，会在工程投入使用逐步显现出来，因此，隐蔽工程的施工等具有较大的复杂性，在施工过程中应该重视隐蔽工程的处理，结合以往工程实践的经验来进行隐蔽工程的处理。

1.3 图纸环境结合施工

水利水电工程施工中，应该严格按照设计图纸的规范性来进行施工，避免施工人员施工的盲目性与随意性，施工图纸是在对公共现场进行综合勘察的基础上所确定的，一旦不按照设计与施工图纸进行，将会使对施工现场的问题处理不到位，诱发施工事故等，影响施工的顺利进行。

2  水利水电工程在施工过程中存在的影响因素

水利水电工程基础处理施工中，常常面临着诸多不利因素，比如地基稳定性较差、渗漏与沉降等问题。

2.1 地基稳定性

地基稳定性对于水利水电工程的整体施工质量具有极为重要的影响，地基稳定性是影响工程安全性、耐久性的基础，并且决定着工程施工的安全与稳定。因此，在基础处理中，要注重对地基稳定性的处理，降低施工风险，减少施工安全事故的发生，提高整体工程结构在施工与投入使用后的安全性。

2.2 地基渗漏

在实现了地基的稳定之后，就要采取必要的措施预防和控制地基的渗漏问题，渗漏问题也是影响地基稳定性的重要因素。如果水利水电工程的地基出现渗漏问题，就会使工程的稳定性与安全性受到影响，使得工程存在极大的安全隐患。因此，相关人员一定要及时掌握地基的情况，实时监测地基的数据变化，一旦发现问题及时采取不要的补救措施，以减少地基的渗漏对工程的不利影响。

2.3 基础沉降

由于水利水电工程的施工环境各有不同，尤其是施工现场地质条件的复杂性，使得工程的基础沉降成为其必须要考虑的一个重要问题。这种基础沉降的问题是基于地质条件的复杂性与多变性而产生的。因此，就必须对施工现场不良的地质条件等加以改进，采用一定的技术手段来控制基础沉降，避免由于沉降现象所造成的工程质量下降、结构性变形等，使得工程运行面临极大的威胁。

3  水利水电工程基础处理技术

3.1 锚固技术

锚固加固技术在水利水电工程中极为常见，作为一种较为普遍的加固技术，其主要功能是为了提高水利水电工程本身的结构性能。由于水利水电工程属于人财物资源都消耗极大的工程项目，且施工环境复杂、周期长，而锚固加固技术能够保证施工的稳定性，使得水利水电工程在施工中能够克服部分施工现场环境因素对施工的不利影响。

3.2 预应力管桩

随着近年来建筑行业的发展，建筑施工技术也在逐步发展与更新，预应力技术在工程建设领域得到了较为普遍的应用，尤其是在水利水电工程领域，预应力管桩技术被广泛应用。在水利水电工程中，管桩沉降分为静压法、射水法与震动法，先张法与后张法是预应力管桩施工的重要组成部分，其在工程建设中发挥的作用存在差异性。预应力管桩施工中要结合工程的实际情况选择恰当的施工技术，保障其施工质量。

3.3 土木合成材料加固施工法

水利水电工程基础处理中，还会采用土木合成材料加固施工法来提高工程的基础处理效率。土木合成材料加固施工主要是在基础上进行施工载荷的平均分配，这种分配方式在一定程度上可以提升工程的载荷承载力，提升工程的稳固性。由于水利水电工程施工中常常会出现塑性剪切施工力，会对工程产生一定的破坏作用，而土木合成材料可以对此剪切力加以平均分配，对该剪切力的扩张等产生一定的限制与阻碍作用，从而实现对工程承载力的控制。

3.4 硅化加固施工法

水利水电工程建设中，有些施工企业为了保证工程地基的稳定性，还会采用硅化加固施工法，该施工方法利用电渗原理来进行施工，在施工过程中，需要借助于网状注浆管来保证施工效果。该施工方法主要应用于软土地基处理，由于软土地基的强度等不足，使得工程的稳定性存在一定的缺陷。而硅化加固施工主要是用网状注浆管对软土地基进行硅酸钠与氯化钙溶液的电动硅化注入，在注入过程中会产生化学反应，生产一种胶凝物质，而这种物质能够提升软土的连接性与强度，保障软土地基的稳固性，该种施工方式虽然能够起到良好的加固效果，但是在施工中的能源消耗极大，不利于可持续发展理念的落实。

3.5 排水固结施工法

水利水电施工中，很多工程面临着软土地基，而软土中常常含有大量的淤泥与黏土，对施工产生了诸多不利影响。因此，对于軟土中的淤泥与黏土的处理常采用排水固结施工，这种施工方式能够有效应对由于软土所造成的地基下沉问题，有效进行地基稳定性与安全性的施工，提升地基的整体性能。排水固结施工法一般由基础加压施工与技术排水施工所构成，在施工中需要严格保证各部分的施工效果。该种施工方式虽然施工效果极好，但是其适用范围有限，主要用于淤泥较多的地基处理。

3.6 岩基的加固处理

很多水利水电工程施工中会面临着大量的岩基，使得施工面临着诸多的安全威胁，因此，需要进行岩基的加固处理。一般情况下，岩基加固分为三部分：断层破碎带与河床深槽、岩基不均匀沉降、岩基滑动。对于断层破碎带、河床深槽、软弱岩层多使用混凝土置法来加以处理，如果断层、岩层的宽度较小，在施工中一般需要进行一定的挖深处理，随后进行周围岩石的清理，最后用混凝土进行填充。而相反，对于宽度较大的断层与岩层，会对岩基产生极大的破坏力，施工处理中，除了要进行一定的挖深处理，还要采取浇混凝土梁的方式来进行处理。很多岩基存在不均匀沉降，在施工中需要进行挖除、固结灌浆、坝体处理等。首先，主要是要对基坑中周围岩体进行开挖与处理，使其满足施工的规范性要求。其次，由于水利水电工程施工环境等存在一定的限制，因此，有时基坑内的碎石、岩石等的清除难以实现，这就需要进行固结灌浆，以保证其强度等达到施工的要求。最后，由于岩基的不均匀沉降对坝体的不利影响，一般在施工中会扩展基础面积，以减小这种不利影响，使岩基的压应力大于坝体的压应力，施工中还需要根据岩基的不同特点，科学选择坝体进行浇筑，保证施工质量。

3.7 强夯施工法

软土地基是水利水电工程常见的不良地质，很多施工企业也会采用强夯施工法进行软土地基的处理。但这种施工中，常常需要借助于一定的设备来保证施工效果。在水利水电施工中，多使用80kN的夯锤来进行，将其吊于一定高度进行自由下落，一般吊起高度在6m到30m范围内，自由下落要反复进行以保证施工效果。强夯施工法有其适用范围，一般用于存在河流冲击或者滨海沉积地段、软土中存在大量换土、粉土或者杂填土等，在这些施工环境中，强夯法能够起到良好的施工效果，保证软土地基的强度与稳定性。

3.8 振冲处理技术

如果河流底部的泥土或者岩层中含水量较大、土质疏松，就需要采用振冲处理技术进行疏松土质的压实，保证其密实性，从而提升地基的稳固性。振冲处理技术需要借助于专业的振冲器设备，在我国，随着技术的发展，振冲器在水利水电工程建设中起到了越来越重要的作用。

3.9 振动水冲施工法

水利水电工程基础处理中，振动水冲施工法也是其中最为常见的施工技术，这种施工法也需要借助于振冲器来进行施工。作为一种重要的施工工具，上、下喷水口是其中的重要组件。施工该过程中，基础地基在振动与其他外力冲击载荷影响下，能够产生施工孔，在施工孔中可以进行相应的填充操作，一般填充料多为碎石或砂石，填充采用分层填充的方式，以保证每层的密实性，从而起到良好的加固效果。

4  水利水电工程基础处理施工实例

4.1 工程概况

以某水库为例，其总库容高达4.1亿立方米，拦蓄面积接近与800km2，该水库的功能不仅仅体现在防洪排涝方面，也表现在农田水利灌溉、水产品养殖、水利发电等方面。该水库工程在建设中，需要建立垂直防渗墙，以避免渗漏现象，防渗墙高7.5m，墙底高-18m，为了保证其施工效果，施工中采用桩身为水泥材料的搅拌桩施工技术。

4.2 施工工艺

该段施工包括了沟槽开挖、搅拌桩定位、三轴搅拌机定位等过程。

首先，就沟槽开挖来讲，如图1所示。

在开挖过程中，选用1立方米的挖机，首先需要进行施工现场的清理，其次，要对工程的基础结构进行填土随后进行碾压处理，根据此情况确定其沟槽开挖范围等。

要根据工程的实际情况，进行搅拌机位置的确定，保证搅拌机在操作过程中的平整度、垂直度等符合施工的规范性要求，尤其是要尽量减少其在水平方向上的偏差，其误差最好小于5cm。

三轴搅拌机定位过程中，要采用型号为Φ800的三轴搅拌机设备，必须保证其间距在1.2m以内，首先需要在水平的H型钢材表面划线，随后在钻管上进行钻井深度的标注等，保证搅拌机在进行搅拌过程中的深度和进度。

对该水库而言，其基础施工工序如图2所示。

该工程的搅拌桩施工中，需要采用P042.5水泥材料，水灰比为1.5，为保证工程的施工效果，水泥材料的用量计算遵循以下公式：

水泥材料用量=搅拌桩长度×搅拌桩计算面积×土体密度×水泥掺量

在实际的工程施工中，不同的施工工序所采用的水泥用量也是有差异的。本工程中采用跳槽式双孔全套打复搅式的水泥配置方式，严格保证水泥用量。

该工程中，水泥浆搅拌施工过程中，应该使用自动搅拌注浆站，用高压注浆泵进行水泥的运输，注浆过程中要加强钻井施工管理与控制，严格控制钻杆的下沉与提升速度，水泥初凝之前，要保证其搅拌的均匀性，一次性注浆更能够保证其施工效果。

由于在搅拌注浆过程中，沟槽中的泥浆会被置换出来，因此，应该进行沟槽内泥浆的清理。另外，还要保证搅拌桩结构的完整性，保证其强度等符合施工的要求。

5  结束语

水利水电工程在社会经济生活中起着重要的作用，因此，在施工中要保证其施工质量，就要重视其基础处理，减少水利水電工程中存在的安全隐患与风险等，避免施工安全事故的发生，保证施工的安全性与稳定性，促进工程经济社会效益的实现，更好地为生产生活服务。

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