探析水利水電基礎(chǔ)工程施工技術(shù)以及質(zhì)量控制

繆明軍

摘 要 地基與基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部位，應(yīng)引起施工作業(yè)者的高度重視，必須確保地基與基礎(chǔ)的基本承載功能。本文就此對(duì)地基施工的一些新要求、新方法以及新技術(shù)做了簡(jiǎn)單的分析與探討。

關(guān)鍵詞 水利水電 基礎(chǔ)工程 施工技術(shù) 方法

一、水利水電基礎(chǔ)施工的新要求

水利水電基礎(chǔ)的新要求有：應(yīng)具有地基與基礎(chǔ)的施工圖紙和地質(zhì)勘察報(bào)告等有關(guān)技術(shù)文件和資料，并掌握施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況；土方開(kāi)挖前，應(yīng)根據(jù)施工方案要求，將施工區(qū)域內(nèi)妨礙施工的已有建（構(gòu)）筑物、道路、溝渠、管線、墳?zāi)埂?shù)木等，妥善處理；山區(qū)施工，應(yīng)事先了解當(dāng)?shù)氐貙訋r性，地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌和水文地質(zhì)等，如因土方施工可能產(chǎn)生滑坡時(shí)，應(yīng)采取可靠措施。在陡峻山坡下施工，應(yīng)事先檢查山坡坡面情況。如有危巖、孤石、崩塌體、古滑坡體等不穩(wěn)定跡象時(shí)，應(yīng)作妥善處理；施工機(jī)械進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)所經(jīng)過(guò)的道路、橋梁和設(shè)備卸車(chē)地點(diǎn)等，應(yīng)事先做好必要的加寬、加固等準(zhǔn)備工作；測(cè)量放線的定位控制線（樁）、水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)及基槽的灰線尺寸，必須復(fù)核，符合設(shè)計(jì)要求，并辦理預(yù)驗(yàn)手續(xù)，且應(yīng)妥善保護(hù)及經(jīng)常復(fù)測(cè)；場(chǎng)地要清理平整，表面坡度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的排水坡度和臨時(shí)排水設(shè)施。如設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，一般應(yīng)向排水溝方向作成不小于2%的坡度；開(kāi)方挖土低于地下水位的基坑（槽）、管溝時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察文件及資料，采取措施，降低水位；一般應(yīng)降至低于開(kāi)挖底面的500 mm，然后再開(kāi)展作業(yè)面。

二、水利水電基礎(chǔ)施工的新方法

主要從兩個(gè)方面進(jìn)行：一是對(duì)于淺基礎(chǔ)的情形，如果不需要放坡，這個(gè)時(shí)候首先要沿著進(jìn)行測(cè)量的基準(zhǔn)灰線直邊切割出來(lái)一個(gè)槽邊的輪廓線，然后對(duì)作業(yè)面予以一一展開(kāi)。對(duì)于地下水位的降低和地面排水系統(tǒng)的建造，都需要結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)資料、挖方尺寸等條件予以考慮，這樣就可以進(jìn)一步的預(yù)防地基土結(jié)構(gòu)被破壞。二是需要保證地基與基礎(chǔ)的強(qiáng)度能夠足以承受建（構(gòu)）筑物上的全部結(jié)構(gòu)荷載。為了滿足這一條件，基礎(chǔ)的耐久性、防潮性、耐侵蝕性和抗凍的能力都需要充分滿足要求和條件。除此之外，為了確保地基穩(wěn)定，必須讓地基和基礎(chǔ)有足夠的工作面。地基變形值的范圍也應(yīng)該在許可的參考值數(shù)之內(nèi)，這樣才不會(huì)引起建筑物的開(kāi)裂、傾斜或者標(biāo)高產(chǎn)生相應(yīng)的變化等等。

三、水利水電基礎(chǔ)作業(yè)方法及質(zhì)量控制

首先，根據(jù)土質(zhì)、現(xiàn)場(chǎng)出土等條件要合理確定開(kāi)挖作業(yè)順序和工作面、分段分層平均下挖展開(kāi)工作面。其次，對(duì)淺基礎(chǔ)不需放坡時(shí)，應(yīng)首先沿測(cè)量的基準(zhǔn)灰線直邊切出槽邊的輪廓線，展開(kāi)作業(yè)面。最后，降低地下水位與地面排水，均應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)資料、挖方尺寸、防止地基土結(jié)構(gòu)遭受破壞等，采取集水坑降水、井點(diǎn)降低地下水位，或采取兩者相結(jié)合的措施降低地下水位。

四、軟土地基處理的新技術(shù)

軟土地基是指壓縮層主要由淤泥、淤泥質(zhì)土或其他高壓縮性土結(jié)構(gòu)組成的地基，承載能力很低，一般小于等于50 kN/m2，不易滿足水工建筑物地基設(shè)計(jì)要求，故需進(jìn)行處理。

1.軟土基礎(chǔ)的特性。（1）大孔隙比，高天然含水量。淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量w一般介于50%～70%之間，相比而言，我國(guó)軟土的天然孔隙比e則一般介于1～2之間，一般情況下，這就會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于液限，最高的時(shí)候，甚至可能達(dá)到200%。（2）低透水性。由于高含水量，在滲透系數(shù)k≤1（mm/d）的時(shí)候，透水性能就非常的差。這樣，在承受強(qiáng)荷載作用后，孔隙水壓力就會(huì)變高，地基的壓密固結(jié)性能也會(huì)深受影響。（3）低抗剪強(qiáng)度。通常，軟土?xí)尸F(xiàn)出軟塑-流塑的狀態(tài)，這樣在有外部荷載的時(shí)候，抗剪性能就變得極差。在土層本身含有排水出路的時(shí)候，隨著有效壓力的逐步增加，就會(huì)慢慢地形成固結(jié)。相對(duì)應(yīng)的，如果不存在優(yōu)質(zhì)的排水出路，在荷載增大的情況下，強(qiáng)度就會(huì)衰減。

2.處理軟弱地基之方法。（1）排水固結(jié)法。作為解決淤泥軟黏土地基沉降的有效措施和保持淤泥軟黏土地基穩(wěn)定的有效方法，由加壓和排水兩部分系統(tǒng)組成。（2）換土法。當(dāng)淤土層厚度較薄時(shí)，把不能滿足設(shè)計(jì)要求的淤土層換填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基礎(chǔ)等辦法進(jìn)行地基處理。（3）強(qiáng)夯法。將80 kN 夯錘， 起吊到高達(dá)6 m～30 m 的地方，讓錘作自由下落運(yùn)動(dòng)，通過(guò)這樣的運(yùn)動(dòng)夯實(shí)土質(zhì)。如果地基是河流沖積層、濱海沉積層，或者由黃土、粉土、泥炭、雜填土等構(gòu)成，使用強(qiáng)夯法容易達(dá)到目的。（4）旋噴法。旋噴法主要用于地基防滲工作的開(kāi)展，通過(guò)利用旋噴機(jī)上具有特殊噴嘴的注漿管，將其置于土層預(yù)定濃度，然后對(duì)它予以提升，在這個(gè)時(shí)候噴嘴會(huì)以一定速度做旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，這樣就會(huì)產(chǎn)生高壓。高壓擠迫水泥固化漿液與土體混合，經(jīng)過(guò)凝固硬化結(jié)成樁子，以達(dá)到提高地基防滲的目的。（5）振動(dòng)水沖法。振沖法的工具是振沖器，它類(lèi)似于一根插入混凝土振搗器的機(jī)具，該機(jī)具涵括了上、下兩個(gè)噴水口。由于振動(dòng)和沖擊荷載的作用，地基中會(huì)形成孔，而后在孔內(nèi)予以填充砂、碎石，進(jìn)而分層振實(shí)或夯實(shí)，這樣地基將得以加固。（6）土工合成材料加筋加固法。其手段是平攤荷載于地基，在可能出現(xiàn)塑性剪切破壞時(shí)，平鋪于地基表面地土工合成材料將可以對(duì)面形的破壞起到組織作用；也可以在一定的程度上減小破壞的擴(kuò)張，從而提高地基的承載能力。（7）灌漿法。將水泥砂漿、水泥漿、黏土漿、黏土水泥漿及各種化學(xué)漿材（比如木質(zhì)素類(lèi)、聚氨酯類(lèi)、硅酸鹽類(lèi)）予以液化，同時(shí)這些漿液也是具有固化的特性的，這個(gè)過(guò)程中會(huì)用到相關(guān)的氣壓、液壓或電化學(xué)原理，而后將其注入地基介質(zhì)中或建筑物與地基的縫隙部位，從而達(dá)到加固淤泥軟土地基的效果。（8）硅化加固法。借助電滲原理，利用網(wǎng)狀的帶孔眼的注漿管，采用電動(dòng)硅化法，通過(guò)輪換諸如的操作手段，把硅酸鈉（Na2O·SiO2）溶液與氯化鈣（CaCl2）溶液注入土中，因?yàn)樯鲜鲞^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而生成膠凝物質(zhì)，或者活化土顆粒的表面，這樣土顆粒之間的連接性和土體力學(xué)的強(qiáng)度就會(huì)被提高，加固部位的半徑會(huì)被擴(kuò)大。不過(guò)這樣的操作方法也有其缺陷性，即高耗電量，高成本，故而被采用的可能性一般不是很大。（9）加筋法。加筋法是為了減少整體變形，并且同時(shí)達(dá)到增強(qiáng)整體穩(wěn)定的性能的目的。土工合成材料，因?yàn)槠淇估芰Ψ浅Ｖ畯?qiáng)，會(huì)被埋置于土層中，這樣在土顆粒和拉筋之間就會(huì)產(chǎn)生摩擦力，土也會(huì)與加筋材料形成一個(gè)完整的整體，這樣的話，地基強(qiáng)度就會(huì)被提高。（10）樁基法。如果淤土較厚，含水率較高，孔隙也比較大，這樣要想對(duì)其予以大面積的深處理的話就比較困難，這個(gè)時(shí)候打樁法就是一個(gè)不錯(cuò)的加固處理方法。

五、水利水電地基施工的質(zhì)量控制

一是保證地基與基礎(chǔ)具有足夠的強(qiáng)度，能承受建（構(gòu)）筑物的上全部結(jié)構(gòu)荷載和地基的反作用力。二是基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的耐久性、防潮性、抗凍和耐侵蝕的能力。三是地基和基礎(chǔ)必須有足夠的工作面，確保地基的穩(wěn)定性。四是保證地基變形值在容許范圍內(nèi)，且應(yīng)使它不超過(guò)建（構(gòu)）筑物的容許變形值，而不致引起建筑物開(kāi)裂、傾斜或標(biāo)高變化等。

參考文獻(xiàn)

[1]張志良.水利水電基礎(chǔ)工程與地基處理技術(shù)的現(xiàn)狀和展望[J].水利水電施工，2008，02.