水利水電工程基礎(chǔ)處理施工方法
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［摘要］水利水電工程作為國家的重點項目，在我國有著非常重要的地位，要想保證水利水電工程能夠安全穩(wěn)定的運行，結(jié)合水利水電工程的特殊性質(zhì)，對基礎(chǔ)的要求較高，就必須加強基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和管理，提高這方面的施工技術(shù)，而且要有過硬的技術(shù)力量和豐富的經(jīng)驗。本文針對于水利水電工程基礎(chǔ)處理施工方法及應(yīng)用展開一系列討論，并提出合理化的建議，希望對我國水利水電工程有一定的幫助作用。
［關(guān)鍵詞］水利水電工程；基礎(chǔ)處理施工；應(yīng)用
引言
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，水利水電工程已經(jīng)成為社會中不可或缺的一項大工程，在工程建設(shè)領(lǐng)域占有相當重要的地位，水利水電工程在人們的生活中發(fā)揮著重要的作用，基于這一特殊的性質(zhì)，必須要高標準的做好我國水利水電工程建設(shè)，要想保證每一個水利水電工程能安全夠穩(wěn)定的運行，就需要保障其安全性和可靠性，避免出現(xiàn)事故。從各方面處理，采用合理的施工方案，做好整個水利水電工程基礎(chǔ)的設(shè)計、施工，確保整個基礎(chǔ)的安全性和牢固性，保證每一步施工和處理都有其存在的價值和作用。還需要對水利水電工程基礎(chǔ)處理施工技術(shù)進行更深一步研究和探索，確保在施工的過程中能夠使用到更加科學(xué)先進的施工技術(shù)。
1水利水電工程基礎(chǔ)施工的特點
水利水電工程基礎(chǔ)施工技術(shù)的特點是涉及面廣，覆蓋占地面積較大，工程量大，技術(shù)要求高，地質(zhì)條件復(fù)雜，基礎(chǔ)處理大多屬于隱蔽性工程。在施工時，由于施工現(xiàn)場的地質(zhì)、巖層以及土質(zhì)等各方面的因素和不利的條件都會對施工質(zhì)量造成不同程度的影響，在基礎(chǔ)施工時，很容易受到這些不利因素的影響。在不同的地域環(huán)境和自然條件下均能受到干擾，不同程度的影響著基礎(chǔ)施工的效果，針對不同的地質(zhì)條件、不同的施工環(huán)境和不同的技術(shù)質(zhì)量要求，要采取不同的處理措施和先進技術(shù)兩者相互結(jié)合，這樣才能保證水利工程基礎(chǔ)處理達到預(yù)期的效果。
2影響水利水電工程基礎(chǔ)質(zhì)量的主要因素
2.1不同類地質(zhì)條件的影響
2.1.1巖石類地質(zhì)缺陷條件的影響，由于地殼本身在形成過程中的因素，巖石結(jié)構(gòu)在形成的過程中，不可避免的出現(xiàn)溶洞、斷層、節(jié)理、裂隙、破碎帶、軟弱夾層、以及軟弱的結(jié)構(gòu)面等不良的地質(zhì)條件，導(dǎo)致基礎(chǔ)承載力下降，抗滑穩(wěn)定性及安全系數(shù)下降，大量的節(jié)理裂隙嚴重的消弱了巖體的強度，降低了巖體的彈性模量，在外力作用下產(chǎn)生變形，出現(xiàn)滲漏，基礎(chǔ)滑移，沉降，傾斜等現(xiàn)象，嚴重影響水利工程的安全運行。2.1.2軟土及砂類土基礎(chǔ)的影響，由于軟土類基礎(chǔ)天然含水量高、孔隙比大、透水性差、壓縮性高、抗剪強度低、具有觸變性、流變性。在承受強荷載作用后，孔隙水壓力就會變高，地基的壓實擠密固結(jié)性能受到嚴重影響。一般情況下，軟土?xí)憩F(xiàn)出軟塑與流塑之間的狀態(tài)，在外界條件改變時，其抗剪的功能會越來越弱?？箟簭姸鹊?，土質(zhì)的分布不均勻，不能滿足建筑物的承載力要求，嚴重影響建筑物的安全性。砂類土基礎(chǔ)的特性是地基的穩(wěn)定形差，飽水的疏松砂土、級配不良的細砂及粉細砂在震動荷載或水動壓力和其它外力的作用下液化現(xiàn)象嚴重，不可避免的出現(xiàn)基礎(chǔ)沉降，嚴重影響工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和正常運行。
2.2自然災(zāi)害的影響
氣候環(huán)境的變化也會對地基造成負面的影響，地震、山體滑坡、惡劣天氣等不可抗力對地基造成的損害是巨大的，基于此特點，想要延長的地基的使用壽命和確保安全使用功能，就必須建立一個足夠穩(wěn)定的基礎(chǔ)和采取一系列的抗災(zāi)措施，以此來保障在面對自然災(zāi)害時能夠有較好的抵抗力。如，提高抗震等級，加強監(jiān)測提前預(yù)告等。
2.3滲漏和地下水對基礎(chǔ)的影響
滲漏問題在基礎(chǔ)處理中也是一個非常致命的問題，滲漏問題的出現(xiàn)大多發(fā)生在水利工程的基礎(chǔ)中。其主要發(fā)生的原因有三個方面，第一個方面是地下水的滲漏，由于前期勘測不詳細，基礎(chǔ)處理深度不夠，出現(xiàn)繞滲現(xiàn)象。第二個方面就是建筑物與基礎(chǔ)的結(jié)合部位，由于施工組織和施工措施方法不當，在建筑物自身荷載、以及水壓力的共同作用下，引起的滲漏現(xiàn)象。第三個方面地下水運動的特性決定了地下水位高度的隨機動態(tài)的變化性，地下水具有長期性、多變性、出現(xiàn)瞬間作用以及長期作用，地下水位下降或上升都會對建筑物的不均勻沉降有著重要的影響。地下水位的升高會使壓縮層的土壤受到影響，從而使其軟化，降低其負載能力，整體基礎(chǔ)的強度也會因此減小，使得地基沉降量變大。地下水位下降會使周圍地基土層產(chǎn)生固結(jié)沉降，輕者造成鄰近建筑物不均勻沉降；嚴重情況下，建筑物會受到安全影響，比如沙粒流失嚴重，使得建筑物整體空虛，墻體出現(xiàn)裂紋，引發(fā)安全問題，地下水對建筑的影響，容易造成地基松動，塌陷，沉降、裂縫等問題。
3水利水電工程基礎(chǔ)處理施工技術(shù)的應(yīng)用
3.1錨固技術(shù)在巖石基礎(chǔ)處理中被廣泛應(yīng)用
錨固技術(shù)包括預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)和普通的錨固技術(shù)，預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)主要用于深層錨固，普通錨固技術(shù)用于淺層錨固。錨固技術(shù)不會破壞巖體結(jié)構(gòu)，主動承載，結(jié)合灌漿固結(jié)技術(shù)，兩者共同作用，使破碎、發(fā)育不完整的巖體和膠凝材料進行結(jié)合，提高了圍巖的整體性能和內(nèi)在抗力，增加了強度，增強圍巖的穩(wěn)定性，使預(yù)應(yīng)力同圍巖共同受力，提高了巖石的承載力，提高了巖石的抗壓抗剪強度，有利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。錨固技術(shù)還有助于降低基礎(chǔ)處理的工作量，有效的降低了工程成本，同時錨固技術(shù)的應(yīng)用具有較強的針對性，需要對整個水利水電工程項目的外界環(huán)境因素進行綜合分析，才能制定出準確的錨固技術(shù)措施、實施方案。
3.2灌漿技術(shù)在基礎(chǔ)中的應(yīng)用
灌漿技術(shù)在水利水電工程基礎(chǔ)處理中廣泛應(yīng)用，主要目的用來改善巖體節(jié)理、裂隙、破碎帶等發(fā)育不完整巖石的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，提高巖體的整體性與均質(zhì)性，提高基礎(chǔ)面的承載力、提高巖體的抗壓強度與彈性模量，減少巖體的變形與不均勻沉降、處理基巖底部及深層的滲漏等問題，以確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和整個水利工程的正常運行。灌漿技術(shù)種類較多，如基礎(chǔ)固結(jié)灌漿，接觸灌漿，化學(xué)灌漿、回填灌漿、帷幕灌漿、高壓旋噴、劈裂灌漿等多種方式，灌漿技術(shù)可以把膠凝材料和不良的地質(zhì)有效的粘合在一起，提高地基的承載力和巖石的完整性，提高了各類地質(zhì)的抗?jié)B作用，同時還能夠很好的預(yù)防水流在地層內(nèi)部的滲透現(xiàn)象，針對基礎(chǔ)的滲漏問題，帷幕灌漿技術(shù)很好的解決了這一問題，通過深層灌漿，再結(jié)合地質(zhì)條件，采用不同的漿液的濃度，調(diào)整水泥的細度，在特定的條件下進行化學(xué)灌漿，在地下形成防水幕墻，降低了底層的透水性，降低了壩體的滲透壓力，減少了滲流量，防止產(chǎn)生機械式的管涌等一系列的滲漏問題。
3.3樁基技術(shù)在基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用
樁基處理技術(shù)，目前是我國水利水電工程建設(shè)中常見的、公認的技術(shù)手段和方法，這種技術(shù)的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢，能夠提高基礎(chǔ)的承載力，利用樁的側(cè)向承載能力來加固邊坡，增加邊坡的抗滑穩(wěn)定性，在建筑物中起承載的作用。樁基的整體在穿過可液化土?xí)r，會借助本身的支撐作用，從而穩(wěn)定的固定在基巖上，即使在面對地震對其造成損壞時，樁基憑靠深部穩(wěn)固土層仍具有足夠的抗壓與抗拔承載力，將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳至地下較深的密實或低壓縮的土層中，以滿足承載力和沉降的要求，樁基的基礎(chǔ)可以用來承受上拔力，水平力等多種外力荷載的單一作用或共同作用，從而確保建筑物的穩(wěn)定，且不產(chǎn)生過大的沉陷與傾斜。樁基可以依據(jù)其荷載傳遞的特點分為四種：摩擦端承樁、摩擦樁、端承摩擦樁和端承樁。隨著科技進步，樁基類型不斷的增多，目前常用樁型有：高強預(yù)應(yīng)力管樁、挖孔樁、鉆孔灌注樁、夯擴樁、粉噴樁、振沖樁等類型，結(jié)合基礎(chǔ)處理的需要在水利水電工程中大量的使用。
3.4樁基礎(chǔ)的使用范圍較廣
（1）基礎(chǔ)持力層較深，不適合做淺層基礎(chǔ)，就建筑物地基承載力與變形不滿足設(shè)計要求時。（2）軟弱地基，采用加固、換填、排水固結(jié)等措施在技術(shù)上或經(jīng)濟上不合理時。（3）地基土性特殊時；如液化、濕陷性黃土、膨脹土等條件時的應(yīng)用。（4）不良地質(zhì)條件的處理方法在施工過程中，會面對很多地質(zhì)條件極差的施工。如果處理不當，將會影響工程的質(zhì)量和施工的順利開展。基于這種比較差的地質(zhì)條件，在具體的施工中要針對其制定一個合理的施工方案。首先，要進行砂土層液化處理。沙土層液化處理主要是針對土質(zhì)比較松軟的土層，或者含水量比較多的沙土層。由于這種土壤主要是砂質(zhì)土和淤泥質(zhì)土，基礎(chǔ)的穩(wěn)定性差，在地震作用下易產(chǎn)生液化。從而造成基礎(chǔ)沉降，傾斜，對上部結(jié)構(gòu)造成危害，我們可以采取以下處理方法：砂層地基處理的主要方法有強夯，深層攪拌，擠密碎石樁，振沖法等。不良地基中比較常見的就是軟土地基，他主要是因為含水量較高，從而導(dǎo)致淤泥含量較多，主要由沙和腐殖質(zhì)構(gòu)成，其主要特點是壓縮量較大、孔隙較大。此類土層作為地基往往不夠穩(wěn)固，負載能力也相對比較弱。在荷載的作用下容易產(chǎn)生形變。在軟土地基處理中，結(jié)合現(xiàn)場實際情況可以采取以下措施：土體置換、排水固結(jié)法、排水砂墊層，強夯法、深層攪拌樁、樁基法、復(fù)合材料加固、化學(xué)灌漿、高壓噴射注漿法等技術(shù)。溶洞的處理可以結(jié)合溶洞的大小，采用混凝土或水泥砂漿進行回填，在回填不充分的地方采用水泥回填灌漿技術(shù)來進行處理，在現(xiàn)場條件受限，也可直接應(yīng)用水泥灌漿技術(shù)處理。
4水利水電工程基礎(chǔ)處理技術(shù)分析
4.1水利水電工程需要一個合理的基礎(chǔ)處理方案。大部分的水利水電工程的開始都需要一定的準備階段，在開始進行地基的施工時，需要做好一系列的準備，充分的考察完周圍的環(huán)境，根據(jù)土質(zhì)的不同，從而采取不同的施工方案，在進行基礎(chǔ)處理前，需要勘察人員對周圍的地形、土質(zhì)、水量進行充分的考察之后，得出考察結(jié)果，提交出合理且高效的地基礎(chǔ)處理方案。
4.2合理的使用地基所能承受負載。因為水利水電工程大多在一些地質(zhì)比較復(fù)雜的地帶，周圍多山，水流湍急，所以在基礎(chǔ)處理之后，要充分考慮基礎(chǔ)所能承受的最大負載，要有足夠的安全系數(shù)來滿足不可抗力的因素的影響，如果超出最大負載將導(dǎo)致工程上部結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，可能造成較大的損失。所以要經(jīng)過精密的計算之后得出準確的數(shù)據(jù)，在進一步建設(shè)之前，要充分預(yù)估所要建筑的工程負載，得出來的負載值進行地基的變形測估、驗算，如果變形量沒有超過預(yù)設(shè)的安全值，那么就可以投入建設(shè)，如果超過安全值，就應(yīng)當再合理規(guī)劃各部分工程的具體設(shè)計。
4.3提高水利水電工程施工技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的對策。隨著科學(xué)的發(fā)展和社會的進步，每一個領(lǐng)域的發(fā)展都需要技術(shù)層面的更新?lián)Q代，只有科學(xué)技術(shù)才能夠大幅度提高生產(chǎn)力，在水利水電的施工過程中，需要施工企業(yè)加強科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新，提高創(chuàng)新意識，在施工過程中不斷提高設(shè)備的工作效率和利用率，加強對施工設(shè)備進行定期的檢驗檢測。對于施工企業(yè)，工作人員的安排和管理是至關(guān)重要的，合理的分工和制定行之有效的管理制度、管理辦法是確保施工質(zhì)量的重要保證。要不斷的加強企業(yè)員工專業(yè)知識的培養(yǎng)，在科技更新?lián)Q代的情況下，要保證施工人員的科學(xué)意識達到一定的層次，嚴格要求工作人員掌握必要的專業(yè)知識，從而確保水利水電工程在施工過程中能夠高質(zhì)高效的進行。水利水電工程基礎(chǔ)處理項目作為隱蔽性工程，必須嚴格按照國家標準和行業(yè)標準，做好質(zhì)量考核和驗收工作。在施工過程中所遇到的困難和處理過程記錄在案并進行總結(jié)，以便在遇到同類問題時能夠借鑒，從而提高施工效率。在對施工過程進行問題排查時，要采用PDCA的管理模式，從而有效的提高解決問題的效率，針對于出現(xiàn)的問題制定合理的解決方案，以便保障工程的整體質(zhì)量。
5結(jié)語
根據(jù)本文的論述得出在水利水電工程建設(shè)中基礎(chǔ)處理施工技術(shù)方案的選擇極為重要，對于水利水電這種比較復(fù)雜的大型工程來說，更需要科學(xué)、合理、先進的施工技術(shù)，只有這樣才能保證水利水電工程的安全性和穩(wěn)定性。結(jié)合水利水電工程所處的特殊地理環(huán)境，在施工中要著重加強工程的施工質(zhì)量管控，保證在這種環(huán)境下水利水電工程能夠安全運行。本文就此展開的一系列討論和建議，希望在同類工程中有一定的幫助和借鑒。
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作者：蘇強 李海濤 單位：中國水利水電第十一工程局有限公司
