水利水電工程地基施工技術

吳天意

( 江西頂峰園林建設有限公司，江西 上饒333100)

0 引 言

改革開放后，伴隨著中國經濟的高速增長，對水利水電資源的需求越來越多，現有的水利資源已經跟不上經濟發展需求的節奏，因此，為了跟上社會主義現代化的腳步，需要建設更多的水利水電基站。水利水電工程中的地基建立的好與壞影響著整個工程質量，而且為適應我國各種各樣的土地類型，需要創新出更為先進的施工技術，必須掌握先進的施工技術以保證水利水電工程的質量。

地基的定義是承受建筑物或構筑物載荷影響的那部分土體。從地基的來源可以分為天然地基和人工地基。所謂天然地基，正如其名稱所示，是利用天然土層或巖層，作為建筑物或構筑物直接承受的基礎。而人工地基，則是通過人為動工進行加固后再作為建筑物或構筑物直接承受的基礎。總的來說，地基需要承受建筑物或構筑物的全部載荷，因此，地基的牢固與否直接影響著建筑物的穩定，但是，慮到經濟成本因素以及主觀需要，很多水利水電工程不得不將工程地點選擇在土地松軟的地方，為保證這些工程的順利完工以及保證工程的安全性，必須運用新穎的地基施工技術。基于此，本文對水利水電工程地基施工的要求、方法和技術進行了總結與探討。

1 水利水電工程地基施工要求

在進行工程建設之前，必須對地基施工要求進行掌握，工程施工之前需要進行以下工作:

1) 工程施工前，要對施工區域的狀況有一個充分的了解，要掌握區域的地質條件，根據該地區的地質勘察報告確定具體施工方案，考慮地質特性，如果施工地點地形復雜，應該把周圍不穩定因素考慮進來，如地震帶、水源、空氣等是否允許開工動土;若施工地點在山區，還應充分考慮地質構造、地形、巖層和地貌等，避免因可能發生的泥石流事故造成的人員傷亡。土地開挖前若遇到如公路、溝壑、樹林、管道、建筑物、農田等阻礙施工，應該妥善處理，選擇避開或進行拆除并補償占有者一定金額。對施工區域的裝卸區、橋梁、道路等進行加固、加牢和加寬，以保證交通工具和施工機械順利安全通行以及裝卸貨物空間的安全性。

2) 土地開挖過程中，經常會有滑坡、塌崩和危巖等情況產生，應及時采取應對措施［1］。對定位樁、定位線，標高、基準點和基槽等進行二次放線測量，進行校驗檢測，并記錄校驗數據看其是否仍然符合設計要求，一旦出現問題，立即解決。施工過程中，對施工區域的環境也應該按照設計要求進行整理，設計合理的坡度，合理設計排水坡度和構造給水與排水設施，當設計沒有特別的要求時，排水坡度應該≤3%。如果開挖的土地基準點低于地下周圍水位的基槽，根據準備工作中的地質勘察資料這個重要依據，采取有力措施下降地下周圍水位的基準線，通常情況下，開挖的土地基準點應當高于周圍水位的基槽0．5 m 以上，才可繼續后續的施工。

2 水利水電地基施工方法

近些年，主要從兩方面對水利水電工程地基的施工方法進行展開:

1) 如果地基施工區域是淺基礎，那就可以運用以線帶面的方法，先以基準線為參照，分割一條基槽輪廓線，以該輪廓線為基點，根據大致施工區域，擴大周圍作業面積，進而順利開展后續工作。在地下周圍水位基準線降低和建造給水與排水設施這兩個工程中，必須充分考慮到施工區域的狀況，從當地地質特性和以前施工經驗出發，摸索有效方法防止地基結構被損壞。

2) 地基的作用是承受建筑物或構筑物載荷，要求地基需具有足夠的牢固度，能承擔建筑物的全部重量，確保地基具有防護潮濕侵蝕、抵抗低溫、耐腐蝕等能力。同時對地基的耐久性也有很高要求以確保地基的牢固，為使地基足夠穩固，應該確保地基受力面充分夠用，這樣，可以預防地基的變形值在允許的安全范圍內，確保建筑物不出現傾斜、下沉、塌方等情況，確保建筑物或構筑物在地基上的安全性。

3 不良地基處理技術

由于我國國土面積廣袤遼闊，而且從西至東，地形地貌種類眾多，因此在水利水電工程選址中，很難確保地基都能選擇在地質條件好的區域。受天然因素影響，建設水利水電工程時，經常會遇到不良地形地貌，即不良地基，這種不良地基難以使水利水電工程建筑物保持穩定。從成因和特點看主要將不良地基分為以下3 類:

1) 軟弱黏性土，俗稱軟土，主要由淤泥和壓縮性高的淤泥質土組成，壓縮層主要是黏性沉淀物，承受載荷能力低，主要出現在江河沖刷地區。

2) 雜填土，主要由工業生產垃圾土、建筑垃圾土和生活垃圾土堆積組成。主要出現在我國傳統居民區和傳統礦區［2］。

3) 濕陷性黃土，由于其較強的親水性，加上黃土本身自重應力較其他土質大，所以導致黃土含水率較高，容易導致沉降，廣泛分布在我國黃土高原地區。下面詳細分析3 種不良地基的施工技術。

3.1 透水層防滲技術

透水層的定義為土體中能透過水的土層。透水層控制的好與壞直接影響整個工程的品質，更是水利水電工程地基施工技術的重要環節。如在濕陷性黃土土層進行施工，由于其較強的親水性和較大的自重應力，使得很有可能造成透水層大量吸取水份，嚴重則會造成滲透型管涌，影響地基承重能力，輕則存在安全隱患，重則造成建筑物的安全事故。解決透水層問題，目前主流方法是將水玻璃高壓加載，向混凝土進行高壓滲透噴射，用該混凝土構筑水泥墻進行防滲。

3.2 土層板塊移動預防技術

像雜填土這樣的土質，由于其土層黏性弱，在大陸板塊自身運動作用下，導致土層失穩移位和地基下沉，由于土質壓縮層孔隙變大導致抗彎強度減弱，影響整體工程的安全。針對土層板塊移動的特點，為了防止它繼續向周圍移動，波及到更廣的范圍，可以用混凝土將其四周墻體封實［3］。然后使用灰土擠密樁法，所謂灰土擠密樁法，是指將土層爆破出孔，在孔內注入灰土，然后用夯錘夯實，使土質變得密實。

3.3 軟土地基施工技術

由軟弱黏性土構成的地基稱為軟土地基，由于其主要由淤泥和壓縮性高的淤泥質土組成，壓縮層主要是黏性沉淀物，導致其空隙大、抗剪強度低，透水性強的特點，因此它承受載荷能力低。在施工過程中，為提高其承受載荷的能力，需要對軟土地基進行處理，其施工技術主要有:

1) 強夯法。用幾十t 的重錘，起吊到高處，讓重錘做自由落體運動，反復對地面進行夯實?？墒蛊涑兄啬芰μ岣叩?倍以上。

2) 加筋法。在軟土地基中加入抗剪能力強的物質，提高土壤的韌性和強度。

3) 硅化加固法。將硅酸鈉溶液與氯化鈣溶液加入土中，由于化學作用，產生膠凝物質，使土質更為牢固。此外，軟土地基施工中的常用技術還有排水固結法、旋噴法、振動水沖法、土工合成材料加筋加固法、樁基法、灌漿法等［4］。

4 結 語

為支撐我國經濟建設和提高人民生活水平，需要建設更多的水利水電工程，而地基工程又是整個工程施工的基礎。在地基施工的過程中，不僅要注意質量管理，而且要掌握好一些施工技術，以確保水利水電地基工程的順利完成。

［1］馮秋，曹國剛． 水利水電不良地基的處理方法［J］．科技創新導報，2009(10) :187 －188．

［2］葛云燕，霍亮． 水利水電工程中不良地基的基礎處理方法探討［J］．黑龍江科技信息，2007(03) :66 －67．

［3］棄文英，李寶英，魏長宏．水利水電基礎工程與地基處理技術的現狀和展望［J］．機械工程與自動化，2009(03) :167 －168．

［4］劉間德. 水利水電工程中地基施工的新技術［J］． 陜西水利，2011(06) :51 －52.