淺談水利水電基礎(chǔ)工程施工技術(shù)

謝長(zhǎng)斌

【摘 要】 隨著社會(huì)發(fā)展，科技的進(jìn)步，水利水電工程也得到大力發(fā)展，促使水利水電工程建設(shè)進(jìn)程不斷加快。水利水電基礎(chǔ)工程施工技術(shù)在整個(gè)水利水電工程建設(shè)中都具有至關(guān)重要的作用，其質(zhì)量的優(yōu)劣不僅關(guān)系著整個(gè)水利水電工程建設(shè)質(zhì)量，更影響著水利企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全?；诖耍疚囊浴稖\談水利水電基礎(chǔ)工程施工技術(shù)》為題，分別從水利水電基礎(chǔ)工程軟基處理技術(shù)，CFG樁應(yīng)用，預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)用三個(gè)方面對(duì)水利水電基礎(chǔ)工程施工技術(shù)進(jìn)行了分析探討；最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。旨在與同行進(jìn)行業(yè)務(wù)交流，提高水利水利工程質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】水利水電 基礎(chǔ)工程 施工技術(shù)

水利水電工程是一項(xiàng)復(fù)雜、龐大、涉及領(lǐng)域廣泛的系統(tǒng)工程，這就給水利水電基礎(chǔ)工程施工技術(shù)提出了更高的要求。因此，作為新時(shí)期背景下的水利水電企業(yè)必須加強(qiáng)提高自身的施工技術(shù)水平與素養(yǎng)，并嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，從而確保地基與基礎(chǔ)的基本承載力，提高水利水電工程質(zhì)量，進(jìn)而為水利水電事業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)?；诖耍P者結(jié)合工作實(shí)踐就水利水電基礎(chǔ)工程施工技術(shù)進(jìn)行了以下幾方面的分析探討。

1 水利水電基礎(chǔ)工程軟基處理技術(shù)

水利水電基礎(chǔ)工程軟基處理技術(shù)多種多樣有挖除置換技術(shù)、排水固結(jié)技術(shù)、振動(dòng)水沖技術(shù)、混凝土灌注樁、重錘夯實(shí)技術(shù)、旋噴技術(shù)、砂井技術(shù)、真空預(yù)壓技術(shù)等等，其中較為常用的有挖除置換技術(shù)、排水固結(jié)技術(shù)、振動(dòng)水沖技術(shù)、重錘夯實(shí)技術(shù)等。這些技術(shù)的應(yīng)用，能有效的處理軟基帶來的問題，從而提高水利水電基礎(chǔ)工程質(zhì)量[1]。

1.1 挖除置換技術(shù)

在水利水電工程施工過程中，若遇上薄弱的軟土層，就應(yīng)將軟土層進(jìn)行挖除，而后采用粗砂、石屑、水泥及沙土等無侵蝕性材料進(jìn)行對(duì)軟土層換填，從而使地基層能很好滿足工程施工標(biāo)準(zhǔn)，這樣不僅對(duì)工程質(zhì)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(jié)技術(shù)

水利水電工程施工中出現(xiàn)軟基問題，會(huì)導(dǎo)致地基產(chǎn)生不均勻沉降和失衡等情況。此時(shí)應(yīng)采取排水固結(jié)技術(shù)對(duì)這種情況進(jìn)行科學(xué)有效的控制。排水固結(jié)技術(shù)即是采取人為施工，使地基內(nèi)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(gè)重要部分而形成的一種處理技術(shù)；這能有效提高軟基強(qiáng)度。

1.3 振動(dòng)水沖技術(shù)

振動(dòng)水沖技術(shù)就是采用振動(dòng)機(jī)械在土層中進(jìn)行振沖造孔，而后采用碎石放入振沖造孔中，從而達(dá)到加固地基的目的。使用振動(dòng)水沖技術(shù)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(jī)械。且在采用振動(dòng)水沖技術(shù)進(jìn)行地基加固時(shí)，必須保證初始抗剪強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 重錘夯實(shí)技術(shù)

重錘夯實(shí)技術(shù)一般多用于黃土或砂土土質(zhì)中，其就是采用帶有自動(dòng)脫鉤裝置的履帶式起重機(jī)，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(zhì)進(jìn)行夯實(shí)[2]。

2 水利水電基礎(chǔ)工程CFG樁應(yīng)用

CFG樁就是指由水、水泥、砂、粉煤灰和碎石共同拌和而產(chǎn)生的高粘結(jié)強(qiáng)度樁；而CFG復(fù)合地基是由CFG樁、樁間土及褥墊層共同構(gòu)成，且CFG樁復(fù)合地基能廣泛適用于淤泥質(zhì)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(huì)共同承擔(dān)CFG樁復(fù)合地基上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載；同時(shí)由于樁的擠密作用及樁附近土體側(cè)應(yīng)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(duì)CFG樁體、樁周土和褥墊層的重要作用進(jìn)行分析探討。

2.1 擠密作用

CFG樁對(duì)地基土具有一定的擠密作用，由于CFG樁的振動(dòng)和側(cè)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(nèi)摩擦，進(jìn)而改善土的物理力學(xué)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(yīng)在樁孔內(nèi)部和周圍填充濾透性強(qiáng)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(xiàn)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(qiáng)土體天然承載力。

2.3 樁預(yù)震效應(yīng)

CFG樁還具有一定的預(yù)震效應(yīng)，這是由于CFG樁成樁過程中振沖器加速了土體振動(dòng)頻率，這樣不僅讓地基土和填料相對(duì)的密實(shí)度得到了提高，同時(shí)也獲得強(qiáng)烈的預(yù)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(yīng)及粉煤灰凝硬反應(yīng)，從而能形成一種穩(wěn)定結(jié)晶化合物，且其難以與水相溶，這種結(jié)晶化合物能極大增加樁體的抗剪強(qiáng)度和變形模量。所以隨著地層的不斷變形，由基礎(chǔ)傳給復(fù)合地基的附加應(yīng)力會(huì)逐漸聚集在樁體上，從而發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，而其樁周和樁端將承受大量的荷載，使得樁間土應(yīng)力減小，以至于復(fù)合地基的承載力得到提高

2.5 約束作用

CFG樁還對(duì)樁附近土質(zhì)具有一定約束作用。有側(cè)向約束的土體沒有受荷載，而無側(cè)向約束土體受荷后其側(cè)向變形就會(huì)比有側(cè)向約束的大，進(jìn)而造成垂直應(yīng)力聚集。由于CFG樁附近土體的側(cè)向變形受樁制約，這就減小了側(cè)向變形，同時(shí)也減小了垂直變形[3]。

3 水利水電基礎(chǔ)工程施工中預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力砼管樁能分為兩種，分別是先張法預(yù)應(yīng)力管樁與后張法預(yù)應(yīng)力管樁。先張法預(yù)應(yīng)力管樁就是采用先張法預(yù)應(yīng)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(xì)長(zhǎng)砼構(gòu)件，主要是由圓筒形樁身、鋼套箍、端頭板等組成。

預(yù)應(yīng)力管樁沉樁方法多種多樣：沉樁方法、震動(dòng)法、射水法、錘擊法、中掘法及靜壓法等，其中應(yīng)用最為廣泛的是靜壓法。采用靜壓法能有效降低壓樁時(shí)的震動(dòng)與噪音，靜壓法的主要是依靠靜力壓樁機(jī)進(jìn)行實(shí)施。而靜力壓樁機(jī)又能分為抱壓式與頂壓式兩種，抱壓式的工作原理是樁機(jī)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(jī)能很好的符合各預(yù)應(yīng)力管樁持力層的設(shè)計(jì)要求，這就極大的促進(jìn)了預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用與發(fā)展。

隨著預(yù)應(yīng)力砼管樁的廣泛應(yīng)用，國(guó)家也制定了相應(yīng)的明確規(guī)定，下面就對(duì)高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力砼管樁的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)行概述：?jiǎn)喂軜冻休d力高，造價(jià)低；地質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)；管樁長(zhǎng)度受機(jī)械設(shè)備限制小；樁身強(qiáng)度高且管樁穿透能力極強(qiáng)。預(yù)應(yīng)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(zhì)量好、施工效率高等優(yōu)點(diǎn)，而靜壓管樁施工法主要是利用壓樁機(jī)的自重與配重重量，經(jīng)合理的壓梁，讓管樁本身被側(cè)面夾子夾緊，從而向管樁自身施加重壓，進(jìn)而把管樁壓入土層內(nèi)。

預(yù)應(yīng)力管樁施工結(jié)束后，必須立即對(duì)管樁實(shí)施檢測(cè)，通常普遍采用的是樁基高應(yīng)變法與低應(yīng)變法，進(jìn)行對(duì)單樁強(qiáng)度和樁身完整性的檢測(cè)，且預(yù)應(yīng)力管樁的單樁強(qiáng)度由樁端最大阻力和最大側(cè)摩擦力所組成。在水利水電工程建設(shè)中預(yù)應(yīng)力管樁是一種基礎(chǔ)處理方法，其正在被普遍接受和應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力管樁的應(yīng)用不僅能對(duì)水利水電工程管樁基礎(chǔ)處理的質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，還能對(duì)水利水電工程建設(shè)安全提供保障[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，本文從水利水電基礎(chǔ)工程軟基處理技術(shù)，CFG樁應(yīng)用，預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)用三個(gè)方面進(jìn)行了分析探討，這對(duì)水利水電基礎(chǔ)工程施工技術(shù)具有十分重要的意義。水利水電工程是一項(xiàng)利國(guó)利民的工程項(xiàng)目，其基礎(chǔ)工程施工技術(shù)的高低不僅關(guān)乎著整個(gè)水利水電工程的建筑質(zhì)量，更與社會(huì)和民生緊密相關(guān)，因此，水利水電企業(yè)必須重視和加強(qiáng)提高基礎(chǔ)工程施工技術(shù)，這樣不僅能保證水利水電工程質(zhì)量，還有助于促進(jìn)我國(guó)水利水電事業(yè)的可持續(xù)法。

參考文獻(xiàn)

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

[2] 李海波.試論水利水電基礎(chǔ)工程施工技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，（04）：164

[3] 張憲禮.淺談水利水電基礎(chǔ)工程施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，（31）：183

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