淺談水利水電基礎工程施工技術

謝長斌

【摘 要】 隨著社會發展，科技的進步，水利水電工程也得到大力發展，促使水利水電工程建設進程不斷加快。水利水電基礎工程施工技術在整個水利水電工程建設中都具有至關重要的作用，其質量的優劣不僅關系著整個水利水電工程建設質量，更影響著水利企業的發展目標及人民的生命財產安全。基于此，本文以《淺談水利水電基礎工程施工技術》為題，分別從水利水電基礎工程軟基處理技術，CFG樁應用，預應力管樁應用三個方面對水利水電基礎工程施工技術進行了分析探討；最后對全文進行了總結。旨在與同行進行業務交流，提高水利水利工程質量。

【關鍵詞】水利水電 基礎工程 施工技術

水利水電工程是一項復雜、龐大、涉及領域廣泛的系統工程，這就給水利水電基礎工程施工技術提出了更高的要求。因此，作為新時期背景下的水利水電企業必須加強提高自身的施工技術水平與素養，并嚴格按照相關規范標準進行施工，從而確保地基與基礎的基本承載力，提高水利水電工程質量，進而為水利水電事業的發展做出貢獻。基于此，筆者結合工作實踐就水利水電基礎工程施工技術進行了以下幾方面的分析探討。

1 水利水電基礎工程軟基處理技術

水利水電基礎工程軟基處理技術多種多樣有挖除置換技術、排水固結技術、振動水沖技術、混凝土灌注樁、重錘夯實技術、旋噴技術、砂井技術、真空預壓技術等等，其中較為常用的有挖除置換技術、排水固結技術、振動水沖技術、重錘夯實技術等。這些技術的應用，能有效的處理軟基帶來的問題，從而提高水利水電基礎工程質量[1]。

1.1 挖除置換技術

在水利水電工程施工過程中，若遇上薄弱的軟土層，就應將軟土層進行挖除，而后采用粗砂、石屑、水泥及沙土等無侵蝕性材料進行對軟土層換填，從而使地基層能很好滿足工程施工標準，這樣不僅對工程質量提供了保障，還能有助于水利水電工程防滲工作的順利開展。

1.2 排水固結技術

水利水電工程施工中出現軟基問題，會導致地基產生不均勻沉降和失衡等情況。此時應采取排水固結技術對這種情況進行科學有效的控制。排水固結技術即是采取人為施工，使地基內部形成垂直排水通道，在外荷載作用下通過排水和加壓兩個重要部分而形成的一種處理技術；這能有效提高軟基強度。

1.3 振動水沖技術

振動水沖技術就是采用振動機械在土層中進行振沖造孔，而后采用碎石放入振沖造孔中，從而達到加固地基的目的。使用振動水沖技術通常是采用孔隙有上、下噴水兩種，同混凝土的振搗器具類似振沖機械。且在采用振動水沖技術進行地基加固時，必須保證初始抗剪強度符合標準。

1.4 重錘夯實技術

重錘夯實技術一般多用于黃土或砂土土質中，其就是采用帶有自動脫鉤裝置的履帶式起重機，并將重錘提高提高6-30米之間，而后脫鉤讓錘自由下落，通過錘自身的重量和下落的沖擊力將土質進行夯實[2]。

2 水利水電基礎工程CFG樁應用

CFG樁就是指由水、水泥、砂、粉煤灰和碎石共同拌和而產生的高粘結強度樁；而CFG復合地基是由CFG樁、樁間土及褥墊層共同構成，且CFG樁復合地基能廣泛適用于淤泥質土、粘土、砂土、粉土及人工填土等土層的處理。CFG樁體、樁周土和褥墊層還會共同承擔CFG樁復合地基上部結構傳來的荷載；同時由于樁的擠密作用及樁附近土體側應力的增加，這不僅提高了樁的承載力，還一定程度改善了樁的受力性能。以下就對CFG樁體、樁周土和褥墊層的重要作用進行分析探討。

2.1 擠密作用

CFG樁對地基土具有一定的擠密作用，由于CFG樁的振動和側向擠壓作用能減小樁間土孔隙比，降低含水量，增加土的干密度和內摩擦，進而改善土的物理力學性，致使樁間土承載力得到提高。

2.2 樁體排水作用

在CFG樁成樁初期，應在樁孔內部和周圍填充濾透性強的粗顆粒填料，這樣能在地基中形成滲透性能好的人工豎向排水、減壓通道，有效排出孔隙水，還能有效降低振沖出現的超孔隙水壓力，使水利工程地基排水速度加快。樁體排水作用還能加強土體天然承載力。

2.3 樁預震效應

CFG樁還具有一定的預震效應，這是由于CFG樁成樁過程中振沖器加速了土體振動頻率，這樣不僅讓地基土和填料相對的密實度得到了提高，同時也獲得強烈的預震，從而使砂土抗液化能力也得到提高。

2.4 樁置換作用

在荷載作用下，樁間土的壓縮性明顯大于CFG 樁的壓縮性，這是由于CFG樁中的水泥通過水化與水解反應及粉煤灰凝硬反應，從而能形成一種穩定結晶化合物，且其難以與水相溶，這種結晶化合物能極大增加樁體的抗剪強度和變形模量。所以隨著地層的不斷變形，由基礎傳給復合地基的附加應力會逐漸聚集在樁體上，從而發生應力集中現象，而其樁周和樁端將承受大量的荷載，使得樁間土應力減小，以至于復合地基的承載力得到提高

2.5 約束作用

CFG樁還對樁附近土質具有一定約束作用。有側向約束的土體沒有受荷載，而無側向約束土體受荷后其側向變形就會比有側向約束的大，進而造成垂直應力聚集。由于CFG樁附近土體的側向變形受樁制約，這就減小了側向變形，同時也減小了垂直變形[3]。

3 水利水電基礎工程施工中預應力管樁的應用

預應力砼管樁能分為兩種，分別是先張法預應力管樁與后張法預應力管樁。先張法預應力管樁就是采用先張法預應力工藝和和離心成型的方法制定而成的，其是一種空心筒體細長砼構件，主要是由圓筒形樁身、鋼套箍、端頭板等組成。

預應力管樁沉樁方法多種多樣：沉樁方法、震動法、射水法、錘擊法、中掘法及靜壓法等，其中應用最為廣泛的是靜壓法。采用靜壓法能有效降低壓樁時的震動與噪音，靜壓法的主要是依靠靜力壓樁機進行實施。而靜力壓樁機又能分為抱壓式與頂壓式兩種，抱壓式的工作原理是樁機的樁身與夾板緊夾在一起，從而致使磨擦力超過入土阻力，且靜力壓樁機能很好的符合各預應力管樁持力層的設計要求，這就極大的促進了預應力管樁的應用與發展。

隨著預應力砼管樁的廣泛應用，國家也制定了相應的明確規定，下面就對高強度預應力砼管樁的優點進行進行概述：單管樁承載力高，造價低；地質適應性強；管樁長度受機械設備限制小；樁身強度高且管樁穿透能力極強。預應力砼管樁能分為兩種施工方法，分別是錘擊法與靜壓法，錘擊法沉樁具有工程質量好、施工效率高等優點，而靜壓管樁施工法主要是利用壓樁機的自重與配重重量，經合理的壓梁，讓管樁本身被側面夾子夾緊，從而向管樁自身施加重壓，進而把管樁壓入土層內。

預應力管樁施工結束后，必須立即對管樁實施檢測，通常普遍采用的是樁基高應變法與低應變法，進行對單樁強度和樁身完整性的檢測，且預應力管樁的單樁強度由樁端最大阻力和最大側摩擦力所組成。在水利水電工程建設中預應力管樁是一種基礎處理方法，其正在被普遍接受和應用。預應力管樁的應用不僅能對水利水電工程管樁基礎處理的質量奠定堅實的基礎，還能對水利水電工程建設安全提供保障[4]。

4 結語

綜上所述，本文從水利水電基礎工程軟基處理技術，CFG樁應用，預應力管樁應用三個方面進行了分析探討，這對水利水電基礎工程施工技術具有十分重要的意義。水利水電工程是一項利國利民的工程項目，其基礎工程施工技術的高低不僅關乎著整個水利水電工程的建筑質量，更與社會和民生緊密相關，因此，水利水電企業必須重視和加強提高基礎工程施工技術，這樣不僅能保證水利水電工程質量，還有助于促進我國水利水電事業的可持續法。

參考文獻

[1] 郭斌，孫自豪.淺談水利水電基礎工程施工技術[J].華章，2012，（22）：270

[2] 李海波.試論水利水電基礎工程施工技術探討[J].科技創新與應用，2013，（04）：164

[3] 張憲禮.淺談水利水電基礎工程施工技術[J].科技創新與應用，2012，（31）：183

[4] 路浩勇.淺談水利水電工程施工技術及管理策略[J].中國水運（下半月），2012，（02）：122-123