水利水电工程基础处理施工技术浅析

张金龙

（蚌埠市江河水利工程建设有限责任公司，安徽 蚌埠 233001）

1 水利水电工程基础处理的重要性

科学合理的基础处理施工技术可以改善地基土的物理力学性能，保证基础承载力满足设计要求，从而保证水利水电工程的稳定运行。例如在软弱地基上采用灌注桩、压实处理、灌浆等措施，可以增加地基承载能力，避免过度沉降或不均匀沉降。地基处理还可以通过排水系统的建设避免饱和土引起的液化、流动等问题，保证地基的稳定性。

在水利工程施工前期采用有效的地基处理施工技术，可以避免地质条件带来的问题，避免基础沉降、位移或损坏等不良现象，使基础具有良好的稳定性，减少项目施工难度和降低后期的维护维修费用，保证工程安全运行。

2 水利水电工程基础处理施工技术

2.1 预应力管桩施工技术

水利水电工程基础处理施工中，经常采用预应力管桩施工技术。预应力管桩可以有效地提高水利水电工程的地基结构稳定性，并且能够顺利进行地基处理和建设。预应力管桩的配置方式有首张法和后张法两种。首张法施工过程中，会对管桩结构施加一定的压力，从而让整个预应力管桩处于拉伸状态，这样可以增强其结构的稳定性，接着，预应力管桩安装在水利水电工程的地基处理区域，以确保其结构的稳定性和质量。在完成80%的地基处理之后，预应力管桩构件被置于该部位，从而增强整体结构的强度。实施预应力管桩技术可以有效地避免沉降，增强建筑物基础与地基的协调性，提升地基的承重能力，从而提升建筑结构的整体稳定性。此种技术有单桩承载力高、施工速度快、功效高、工期短、成桩质量可靠等优点，缺点是具有挤土效应，要求桩与周围建筑物的间距较大，在有些地质条件如地下障碍物或孤石过多的场地难以施工。

2.2 钻孔灌注桩施工技术

钻孔灌注桩被广泛运用到水利水电项目的地基处理建设上。首先，需要手动或正、反循环钻机挖掘灌注孔，并把钢筋笼放入孔洞，随后灌注混凝土，构建出由混凝土与钢筋组成的钻孔灌注桩，以此来增强地基的稳固度。依照设计要求，对钻孔灌注桩的长度进行验算以及基础土层进行重新勘测，确保土层结构与设计一致。钻孔灌注桩技术的特点是桩的长度及直径都能调整，并且能够通过专门的钻孔设备直接深入到地基内。与预制桩的锤击法相比，此类方法现场产生噪音和震动较小，成桩的直径也大的多，在多种地基中均能使用。缺点是由于灌注混凝土是在孔内泥浆中进行，桩的质量有时较难控制。

2.3 灌浆施工技术

灌浆施工技术可以结合其他技术，有效地修复软土地基和岩体内部的一些裂缝、断层和破碎部位。灌浆施工技术的方法有很多，如固结灌浆、化学注浆、帷幕注浆、高压喷射灌浆等方法。这些方法一般能够真正在提高地下岩体的完整性、稳定性和综合承载力，在增强岩体结构抗压性能方面发挥显著作用，是当今解决复杂岩体内部变形、破裂、地下渗漏等问题的主要补救策略，能有效地控制和防止水流，减少下伏水流的二次入渗，保证建筑整体结构强度的高稳定性。灌浆技术的应用要求根据不同结构的使用需要、技术要求和规范条件，以及建筑的具体岩土环境，选择不同的技术，施工过程中要注意随时检查和调整浆料的浆浓度和粘度。

2.4 换填施工技术

基础建设时，若软土层较为稀薄，可以适度进行挖掘，再使用具备优秀综合性能的物质，例如颗粒状的水泥土、煤灰和粗砂进行回填压实，压实后的基础具备较强的稳定性和承载力。换填施工技术简单、方便，施工速度快，但一般换填的深度不宜过深，面积不宜过大。

2.5 锚固技术

锚固工程技术主要应用在岩石地质施工，是可以保证与岩体注浆固结效果最有效、合理的有机结合，同时能够有效地保护和不破坏地质岩体的结构强度。它可以直接使一些原本易受机械损伤的地质岩体再次发生凝固和粘结，从而大大提高岩土工程的工程承载力和抗剪能力。

锚固技术是在基础内设置锚杆或锚索，通过锚固装置与结构连接，提高基础的稳定性和承载能力。锚固技术的设计需要考虑基础特性、荷载条件和结构要求，要保证锚固点的位置、数量、深度满足工程要求，并进行合理的荷载计算和锚固体系设计。选择合适的锚固材料是保证锚固系统稳定可靠的关键，同时还要考虑材料、强度、耐久性等因素。施工过程中，应注意材料的质量和精度，以确保锚点的准确位置和稳定性。锚固技术施工完成后，应定期进行监测和维护工作，包括测量锚固点的位移、应力、变形等参数，及时发现异常情况，并采取必要的修复和加固措施。

3 基础处理施工案例

3.1 背景资料

拆除重建一中型泵站位于长江堤永丰圩段，地质条件较差，泵室段基础需进行PHC-400AB95-12型钢筋砼管桩基础处理。

根据勘探揭露，地层依次为：

素填土，以中、重粉质壤土，灰黄色，软可塑。主要分布长江江堤上及两侧。

①层重、中粉质壤土：灰黄色、灰色，软塑～软可塑，湿。中等偏高压缩性。层厚0.40～2.90m，层底高程为6.13～8.35m，普遍分布。

②层淤泥质重、中粉质壤土：灰色、青灰色，软～流塑，很湿～饱和，具层理，层面上分布砂壤土或粉砂，高压缩性土。层厚1.40～9.70m，层底高程为-2.84～4.92m，普遍分布。

②2层淤泥质中粉质壤土与粉细砂互层：灰色、青灰色，互层厚度10～50cm 不等，其中淤泥质中粉质壤土呈软塑状，粉细砂呈稍密状，属中等偏高压缩性土。层厚3.50～10.50m，层底高程为-7.57～1.15m，普遍分布。

③层粉细砂、砂壤土：灰色，局部夹薄层淤泥质粉质壤土薄层，松散～稍密，饱和。属中等压缩性土，层厚0.30～6.60m，层底高程为-10.68～-4.37m，普遍分布。

④层重、中粉质壤土：灰黄色、灰色，软可塑，局部硬可塑。属中等压缩性土，层厚2.50～9.00m，层底高程为-18.78～-12.06m，普遍分布。

⑤层中、粗砂：灰、灰黄色，中密～密实，粉质壤土、小砾石各含约5～10%。属低压缩性土，层厚2.40～7.20m，层底高程-21.51～-15.52m，普遍分布。

⑤1层重、中粉质壤土：灰色，软可塑，局部含砂质。层厚1.30～1.70m，层底高程-17.77～-17.26m，局部呈透镜状分布。

⑥层砂砾卵石：杂色，中密-密实。砾石含量20～40%，直径0.2～5.0cm，次棱角状，未揭穿，揭露最厚5.50m，对应层底高程-23.04m。

站址处孔隙潜水主要分布于浅部粉质壤土、淤泥质土及人工堆积土层中，分布范围较广，其富水程度受土性变化而有所区别，主要受大气降水和地表水补给，区域内由于沟塘纵横，渊塘密布，潜水与地表水有着广泛的水力联系。地下水位随季节变化，雨季水位较高，旱季埋藏较深，并和地面高低有关。

3.2 施工程序

管桩施工采用液压入桩(静压法)的施工方法，施工程序为：预制管桩→测量定位→桩机就位→复核桩位→吊桩插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再静压沉桩→送桩→终止压桩→桩质量检验→切割桩头。

3.3 结论

（1）两主缸（慢档）压桩组合的试验结果能满足工艺要求，在以后的施工中，采用此组合是可行的，施工顺序采用同排连续法施工。

（2）终压：根据现场试验结果，确定终压力为≥1400kN，为防止桩体出现“上浮”现象所以要进行复压，复压次数为2～3 次。

（3）采用ZYC500S 型液压静力压桩机静压法成柱工艺，成柱后进行单桩竖向抗压静载试验的结果均能满足设计要求。

4 结束语

综上所述，水利水电项目建设过程中的地基处理至关重要，其施工的质量直接影响着项目的总体质量与安全。要因地制宜运用地基处理的相关技术，持续增强相关人员的专业素养和技术水平，以保障基础处理技术施工质量，为促进中国水利水电工程高质量发展提供基础技术支撑■