水利水電中地基工程施工技術(shù)探究

摘 要：水利水電工程為發(fā)展我國的經(jīng)濟(jì)和儲備能源資源發(fā)揮了重大作用，很大程度地彌補(bǔ)我國能源分布不勻、地區(qū)能源短缺的缺陷，促進(jìn)社會基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展，大幅度改善居民的生活質(zhì)量。隨著我國對電能的需求日益劇增，水利水電工程建設(shè)的規(guī)模越來越大，水利水電事業(yè)的基礎(chǔ)建設(shè)越來越有巨大的作用。對于水利水電地基基礎(chǔ)建設(shè)，要以理論指導(dǎo)實(shí)踐，采用合理的施工技術(shù)并加強(qiáng)工程建設(shè)的質(zhì)量控制，以自身的施工質(zhì)量來確保水利水電工程的整體建設(shè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：施工新技術(shù)；軟土地基處理；質(zhì)量控制

1 前言

自電燈發(fā)明以來，電視機(jī)、電冰箱等各種電器隨著時代的發(fā)展相繼應(yīng)運(yùn)而生，二十一世紀(jì)更是高級電器奔騰發(fā)展的輝煌時代，人類生存的空間用電需求日益增大，越來越仰仗水利水電事業(yè)的發(fā)展。因而，水利水電基礎(chǔ)工程的建設(shè)越來越重要。水利水電工程最重要的是地基基礎(chǔ)建設(shè)，地基基礎(chǔ)建設(shè)是水利水電工程的核心，地基基礎(chǔ)建設(shè)的施工質(zhì)量直接影響整個水利水電工程的建設(shè)。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，中國水利水電地基工程施工技術(shù)不斷發(fā)展和得到完善，施工方法得到合理的規(guī)范和創(chuàng)新，在基地基礎(chǔ)建設(shè)尤其在軟土地基基礎(chǔ)建設(shè)上取得了重大突破。

2 施工技術(shù)的新方向

2.1 坡的設(shè)計(jì)和建設(shè)。在水利水電基礎(chǔ)工程建設(shè)中，出于排水的需要，一般需要坡度設(shè)計(jì)。比如排水溝一般設(shè)計(jì)2%以上的坡度。一些以管道為主的淺基礎(chǔ)建設(shè)，則可以不做坡的設(shè)計(jì)。

2.2 土方開挖。根據(jù)施工區(qū)域的地形地貌、交通設(shè)施和人文構(gòu)建做出全面的方案，清除已有的建設(shè)（道路、溝渠、管線等），建造完善的交通通道和安全設(shè)施。比如丘陵地帶的水利工程的建設(shè)要加高、加固公路上的保護(hù)墻，謹(jǐn)防山體滑坡給交通帶來的影響；根據(jù)掌控的地質(zhì)勘察資料和挖方方案，建設(shè)地面排水系統(tǒng)防止地基土結(jié)構(gòu)，降低地下水水位（開挖底面的500mm以下）避免地下水破壞水電工程基礎(chǔ)建設(shè)，可采用建設(shè)集水坑、井點(diǎn)降低地下水位。

2.3 土壤加固技術(shù)的發(fā)展。土壤加固技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在多種化學(xué)加固法種類的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，如硅化加固法、堿液加固法、電化學(xué)加固法和高分子化學(xué)加固法，將某些化學(xué)溶液注入地基土中，通過化學(xué)反應(yīng)生成膠凝物質(zhì)或使土顆粒表面活化，在接觸處膠結(jié)固化，以增強(qiáng)土顆粒間的連結(jié)，提高土體的力學(xué)強(qiáng)度。

2.4 新材料的發(fā)現(xiàn)。科技的發(fā)展帶來新材料的研發(fā)和使用，一定程度促進(jìn)水利水電地基工程施工技術(shù)向科技化發(fā)展。比如化學(xué)錨栓，在水利水電地基工程建設(shè)中比膨脹錨栓更有優(yōu)勢，利用范圍更廣，可用于粘合開裂的混凝土、加固地基等。

3 軟土地基施工的新技術(shù)

3.1 換土法。淤泥層較薄的地基建設(shè)，排除表面的淤泥、泥炭等軟土，增填、換填以粗砂、水泥、灰土、砂壤土改變軟土土質(zhì)構(gòu)造，大幅度增強(qiáng)地基的透水性和承載能力。

3.2 強(qiáng)夯法。在6m～30m 的高空使用80kN 夯錘自由下落，制造強(qiáng)大的重力打擊擠壓土壤，縮小土壤顆粒間的縫隙，增加土質(zhì)的硬度，夯實(shí)土質(zhì)。濱海沉積層河、流沖積層的地基，或者由泥炭、粉土、黃土、雜填土等構(gòu)成的地基，使用強(qiáng)夯法夯實(shí)土質(zhì)，增強(qiáng)土壤的承受力。

3.3 加筋加固法。在地基中埋置抗拉能力非常強(qiáng)的土工合成材料，土層中顆粒和拉筋產(chǎn)生摩擦力，使土與加筋材料形成一個完整的整體，減少整體變形，增強(qiáng)整體穩(wěn)定的性能，提高地基強(qiáng)度。或在地基表面平鋪強(qiáng)硬度土工合成材料，平攤荷載，抵制塑性剪切破壞，減小成面的破壞力，增強(qiáng)地基對巨大荷載的承受力。

3.4 樁基法。淤土較厚、含水高、孔隙大的地基，不能用改變土質(zhì)性能的技術(shù)來做地基基礎(chǔ)建設(shè)，要在地基上建造混凝土樁，避開與軟土接觸[1]。

3.5 動力排水法。軟土地基中淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量一般介于50%～70%之間，而我國軟土的天然孔隙比一般介于1～2之間，天然含水量最高甚至可能達(dá)到200%，在地基建設(shè)中排除軟土中的水不失為一個有效的方法。常用的排水法有砂井排水固結(jié)、塑料排水板法等。用吸附能力強(qiáng)的吸水材料吸收干凈軟土水分，大大增強(qiáng)土壤的集結(jié)力、支撐建筑的承受力和反作用力[2]。或者逐步增加軟土土層的有效壓力，在土層間形成優(yōu)質(zhì)的排水出路，預(yù)先沉降軟土土顆粒使淤泥凝結(jié)成堅(jiān)硬的土壤，增強(qiáng)土質(zhì)的承載能力，為建造堅(jiān)實(shí)的地基的創(chuàng)造條件。

3.6 旋噴法。利用旋噴機(jī)深入軟土層高壓噴射水泥，固化水泥漿液與土體，使兩者混合凝固硬樁子，提高地基防滲系數(shù)。

3.7 高壓噴射灌漿法。液化水泥漿、水泥砂漿、粘土漿、粘土水泥漿及各種化學(xué)漿（聚氨酯類、木質(zhì)素類等），而后將液體高壓注入軟土介質(zhì)中，從而加固淤泥軟土地基。高壓噴射灌漿法有常見的無損貼嘴灌漿和打孔埋管灌漿兩種，無損貼嘴灌漿比打孔埋管灌漿更有發(fā)展前景。

3.8 振動水沖法。使用振沖器插入軟土地基，振動、沖擊荷載，在地基中形成填充砂、碎石的孔，然后振實(shí)或夯實(shí)每一土層，加固軟土地基。

3.9 硅化加固法。借助電滲原理，用網(wǎng)狀的注漿管把氯化鈣溶液與溶液注入土中，生成硅膠凝物質(zhì)或活化土顆粒，提高土顆粒之間的連接性以達(dá)到增加土體的強(qiáng)度，擴(kuò)大加固范圍。

4 施工的質(zhì)量控制

水利水電地基施工技術(shù)不斷有質(zhì)的飛躍，要求水利水電地基建設(shè)的質(zhì)量控制跟上快速發(fā)展的步伐，要求在施工設(shè)備的運(yùn)用、施工技術(shù)人才的更新等做好嚴(yán)格的把關(guān)，在水利水電地基基礎(chǔ)建設(shè)的全過程進(jìn)行完備的質(zhì)量監(jiān)控。

4.1 施工總體質(zhì)量控制

4.1.1 建設(shè)水利水電的地基必須具有高強(qiáng)度、強(qiáng)耐久性、高防潮性、強(qiáng)耐高壓性和強(qiáng)抗腐蝕性，才能構(gòu)成強(qiáng)有力的承受荷載能力和反作用力。

4.1.2 為提高地基的穩(wěn)定性，地基建設(shè)增添加固設(shè)施，把變形程度控制在規(guī)范要求之內(nèi)。

4.2 施工前的質(zhì)量控制

4.2.1 組建高素質(zhì)的工程師隊(duì)伍。像排水固結(jié)法、旋噴法、振動水沖法、灌漿法、硅化加固法具備相當(dāng)物理、化學(xué)學(xué)科知識的軟土地基施工技術(shù)，需要技術(shù)熟練的的工程師掌控。而且，影響地基基礎(chǔ)建設(shè)的變量隨地域、氣溫、氣壓等因素變化巨大，要求集結(jié)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師參加作業(yè)[3]。

4.2.2 編制應(yīng)時、詳細(xì)的質(zhì)量控制法則。水利水電地基施工的技術(shù)隨著科技發(fā)展不斷更新、完善，適時制定完整的工程控制法則有利于實(shí)現(xiàn)對各項(xiàng)基礎(chǔ)工程建設(shè)的質(zhì)量管理。包括現(xiàn)場監(jiān)管員的搭配和職責(zé)分工、程序控制的有效方法、關(guān)鍵工序質(zhì)量控制點(diǎn)的準(zhǔn)確性設(shè)置、工序質(zhì)量檢查以及估測質(zhì)量問題和解決方法的預(yù)案，都要應(yīng)時跟進(jìn)、完善，組建完備的質(zhì)控程序。

4.2.3 仔細(xì)審查施工機(jī)械設(shè)備。對鉆機(jī)、夯錘、旋噴機(jī)、振沖器、高壓泵、儲液罐等新舊設(shè)備的性能、保護(hù)措施及使用要求進(jìn)行嚴(yán)格的審查，避免施工設(shè)備出現(xiàn)問題，影響施工進(jìn)度和質(zhì)量。

5 結(jié)束語

由于地基施工技術(shù)的完善和創(chuàng)新，與多年前相較，大幅度增強(qiáng)了地基的強(qiáng)度、耐久性、防潮性、耐高壓性、抗腐蝕性和穩(wěn)定性，大大加強(qiáng)了地基的負(fù)荷力和反作用力，建構(gòu)出強(qiáng)大的水利水電工程基礎(chǔ)設(shè)施，為中國水利水電事業(yè)的發(fā)展注入了強(qiáng)勁的源動力。總之，水利水電地基基礎(chǔ)建設(shè)施工技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)帶動水利水電事業(yè)邁向了新紀(jì)元。

參考文獻(xiàn)

[1]柴克慶·戚英.公路軟土地基處理技術(shù)研究[J].科技致富向?qū)В?010，

2（29）：62-63.

[2]何前愛.水利水電基礎(chǔ)工程施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新應(yīng)用，2012，5（9）：266-267.

[3]楊智領(lǐng).淺談水利水電基礎(chǔ)工程施工技術(shù)[J].中國科技縱橫，2012，1（4）：142-143.

作者簡介：童健（1971-）男，漢，湖北蘄春人，工程師，主要從事水利水電、公路橋梁、市政等工程施工。