淺析水利水電工程基礎(chǔ)處理施工技術(shù)

王哲 承德匯源給排水工程有限責(zé)任公司

水利水電工程不僅可以幫助我國提升對水資源的利用率，同時(shí)在推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方面也具有非常重要的作用。就目前水利水電工程建設(shè)的實(shí)際情況來分析，水利水電基礎(chǔ)施工工程具有規(guī)模較大、投資成本偏高、周期性長等特點(diǎn)，除此之外，水利水電技術(shù)施工工程還非常容易受到地理位置以及其他復(fù)雜因素的影響，致使施工技術(shù)的應(yīng)用效果降低。因此，要想保證工程質(zhì)量，使其發(fā)揮出應(yīng)有的作用功能及價(jià)值，做好基礎(chǔ)施工是前提。對此，以下結(jié)合某水利水電工程實(shí)際情況，對其基礎(chǔ)施工技術(shù)進(jìn)行分析研究。

一、基礎(chǔ)土石方開挖

（一）施工準(zhǔn)備

（1）由測量組按照控制點(diǎn)與高程點(diǎn)進(jìn)行控制網(wǎng)的建立，并對控制點(diǎn)進(jìn)行埋石。然后對原始地形線進(jìn)行測量，以此明確開挖邊線，將其整理成圖紙后由監(jiān)理工程師進(jìn)行審批。

（2）對開挖區(qū)以內(nèi)所有垃圾與草皮樹根進(jìn)行清理，具體清理范圍應(yīng)比最大開挖邊線大5m以上。

（3）對于清理范圍內(nèi)存在一定價(jià)值的材料，需按照監(jiān)理人員的要求將其運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)進(jìn)行存放。

（4）在邊坡開挖開始前，根據(jù)圖紙的要求對其上部排水設(shè)施進(jìn)行施工，開挖開始后，在開挖線的兩側(cè)建設(shè)臨時(shí)性排水溝，以免邊坡產(chǎn)生積水給坡面造成沖刷和侵蝕。

（二）趾板基礎(chǔ)開挖

（1）趾板基礎(chǔ)開挖需按照從上到下的順序分段并分層實(shí)施，先根據(jù)開挖線將覆蓋層完全剝離，對于地表層、覆蓋層與風(fēng)化層，均可借助反鏟或推土機(jī)進(jìn)行開挖。而對于基礎(chǔ)及岸坡容易發(fā)生崩解的部位，若在開挖之后無法立即回填，則需要留置保護(hù)層。

（2）開挖范圍內(nèi)禁止棄土，若必須將棄土?xí)簳r(shí)堆放于邊坡的上部，則應(yīng)保證邊坡始終處在穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)在沖溝或岸邊進(jìn)行棄土?xí)r，應(yīng)避免山洪引起泥石流災(zāi)害。

（3）完成開挖后，邊坡坡度應(yīng)與圖紙要求相適應(yīng)且坡面應(yīng)保持平整。如果邊坡上滲出地下水，則需要在邊坡修整及加固開始前采取有效措施加以疏導(dǎo)或保護(hù)。為避免修整完成后的邊坡被雨水直接沖刷，護(hù)面與加工都需要在當(dāng)?shù)赜昙镜絹碇敖Y(jié)束。

（4）將軟弱夾層與覆蓋層均開挖結(jié)束后，需要以地基的出露情況為依據(jù)確定最終建基面，再結(jié)合二次定線結(jié)果對開挖開口線進(jìn)行準(zhǔn)確放樣。

（5）對于岸坡處的趾板基礎(chǔ)，當(dāng)為石質(zhì)時(shí)，應(yīng)通過預(yù)裂或光面爆破做到一次性成型；由人工借助風(fēng)鎬對建基面進(jìn)行撬挖，同時(shí)予以適當(dāng)?shù)谋砻嫘拚?，確保巖面達(dá)到平順。對于河床范圍內(nèi)的砂卵石地基，要在整平完成且滿足設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行后續(xù)地基處理。

（6）在鉆孔深度為4m以內(nèi)的開挖梯段中，宜由人工采用手風(fēng)鉆進(jìn)行潛孔爆破處理，而在鉆孔深度為4m以上的開挖梯段（包括巖層），宜將潛孔鉆作為輔助造孔方式進(jìn)行松動爆破。

（三）堆石體基礎(chǔ)開挖

（1）在墊層料填筑區(qū)中，先將基礎(chǔ)范圍內(nèi)的表土及處于松散狀態(tài)的風(fēng)化巖石均清理干凈，然后對巖坡上的倒懸體完全挖除，使基巖面達(dá)到完整，不得存在高度超過0.5m且坡度在1：0.5以上的陡坡。對于河床段中的砂礫料基礎(chǔ)，若存在軟弱夾層或其它方面的缺陷，需嚴(yán)格按照圖紙要求將其挖除，然后再覆蓋并碾壓墊層料。

（2）處于壩軸線上游的堆石體，其基礎(chǔ)面不能存在陡坡，若存在，應(yīng)進(jìn)行削坡或使用漿砌石進(jìn)行回填，直到坡度滿足要求。在施工過程中可借助反鏟或推土機(jī)進(jìn)行開挖清理，將覆蓋層及處于松動狀態(tài)的巖石完全挖除。對于壩基面下部存在的軟弱夾層和其它類型的缺陷，都要結(jié)合圖紙的要求及時(shí)掏挖，然用石料進(jìn)行填筑，并碾壓至密實(shí)狀態(tài)。

（3）對于處在河床段中的基礎(chǔ)，應(yīng)先通過松動爆破將河床表面的孤石解小，然后將其挖除，將河床沖積層完全推平之后進(jìn)行振動碾壓，經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)達(dá)到密實(shí)后方可進(jìn)行鋪填。

（四）石方爆破

（1）梯段爆破。造孔一般借助支架式潛孔鉆進(jìn)行，然后采用人工進(jìn)行裝藥。

（2）預(yù)裂爆破。造孔一般借助支架式潛孔鉆進(jìn)行，然后采用人工進(jìn)行裝藥。

（3）光面爆破。當(dāng)采用光面爆破方法時(shí)，其不耦合系數(shù)必須達(dá)到要求，即大于1.5。光面爆破的裝藥與預(yù)裂爆破相同均為間隔裝藥，而裝藥結(jié)構(gòu)可以分成以下三部分：其一，孔口堵塞段；其二，正常裝藥段；其三，底部加強(qiáng)段。在孔底放置標(biāo)準(zhǔn)藥卷，對于堵塞段的長度，一般按照孔深1/4-1/5控制。借助導(dǎo)爆索進(jìn)行同時(shí)起爆，需對一次起爆藥量具體位置進(jìn)行嚴(yán)格控制，必要時(shí)可進(jìn)行分段起爆。

（4）淺孔爆破。造孔一般由人工借助手風(fēng)鉆進(jìn)行，然后利用人工進(jìn)行裝藥。

二、固結(jié)灌漿

（一）施工工藝流程

固結(jié)灌漿施工按照以下工藝流程進(jìn)行：測量放樣→定位埋管→鉆機(jī)定位→造孔→沖洗→壓實(shí)試驗(yàn)→灌漿→檢查孔→驗(yàn)收。

（二）施工準(zhǔn)備

1.單元?jiǎng)澐?/p>

對于面板堆石壩，若有蓋重，則要在固結(jié)灌漿施工過程中按照澆筑倉位進(jìn)行灌漿單元的劃分，然后按照分排分序原則進(jìn)行施工。

2.孔段劃分

當(dāng)基巖段的長度在6m以內(nèi)時(shí)，可一次性完成灌注；而當(dāng)基巖段的長度超過6m時(shí)，需根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果實(shí)施分段，按照從上到下的順序進(jìn)行，一般第一段的長度為3m，其它段的長度均為5m。

3.施工機(jī)具

對于孔深在6m以內(nèi)的鉆孔，可借助YTP-28型氣腿鉆進(jìn)行造孔，而對于孔深超過6m，需借助QZJ-100B型潛孔鉆實(shí)施造孔。灌漿由灌漿泵完成，并配備攪拌桶和自動記錄儀。

4.混凝土埋管

對于趾板混凝土，一般以預(yù)埋鋼管為主，其直徑要根據(jù)圖紙要求確定和控制，將管口埋設(shè)到趾板的表面。

黃河下游移動式不搶險(xiǎn)潛壩通常位于河灘地的前沿。所謂潛壩的可移動性，是指當(dāng)不搶險(xiǎn)壩需要拆除時(shí)，可先拆卸連系帽梁和連接銷軸，再拔出樁體，達(dá)到重復(fù)使用。施工階段當(dāng)樁體壓入土中時(shí)，主要承受壓力；當(dāng)樁體從土中拔出時(shí)，則主要承受拉力。

5.灌漿方式

灌漿方式為孔內(nèi)循環(huán)灌漿，當(dāng)基巖段的長度在6m以內(nèi)時(shí)，可一次性完成灌漿；而當(dāng)基巖段的長度超過6m時(shí)，需按照從下到上的順序進(jìn)行分段灌漿。

（三）施工工藝

1.鉆孔沖洗

鉆孔結(jié)束后應(yīng)做好沖洗，沖洗方法為孔底導(dǎo)水，也就是通過導(dǎo)管向孔底注入水流，以此循環(huán)，直到回水達(dá)到清澈。對于沖孔的持續(xù)時(shí)間，一般每個(gè)鉆孔都應(yīng)達(dá)到30min以上，且串通孔應(yīng)達(dá)到2h以上。若超出以上時(shí)間鉆孔的回水依然不能達(dá)到清澈，則應(yīng)繼續(xù)沖洗。通過鉆孔沖洗，使孔底沉渣厚度小于20cm，以免對之后的灌漿造成影響。

2.壓水試驗(yàn)

鉆孔沖洗完成后，需在灌漿開始前實(shí)施壓水試驗(yàn)，壓力按照灌漿壓力80%控制，持續(xù)20min的時(shí)間，期間按照5min的時(shí)間間隔測量壓水流量，將最后的值作為壓水的計(jì)算流量，最終成果采用透水率的形式表達(dá)。

3.灌漿原則

固結(jié)灌漿的灌漿材料通常為水泥凈漿，其強(qiáng)度等級應(yīng)達(dá)到42.5MPa以上。灌漿壓力在沒有特殊要求的情況下采用0.2-0.5MPa即可，具體的壓力數(shù)值在施工中根據(jù)圖紙或由監(jiān)理人員確定。對于接觸段與注入率相對較大的鉆孔，需采取分級升壓措施。施工中原則上應(yīng)做到一臺灌漿泵灌注一個(gè)鉆孔，如果鉆孔之間相互串漿，則可并聯(lián)灌注，但要注意并聯(lián)孔的數(shù)量不能超過2個(gè)，并對灌漿壓力予以嚴(yán)格控制。施工時(shí)一般先灌注第一序孔，遵循少灌多復(fù)的原則，將第一序孔灌注完成后，方可對下一序孔進(jìn)行灌注。

4.漿液變換

（1）根據(jù)試驗(yàn)得出的水灰比進(jìn)行灌注，并按照先稀后濃的原則逐級變換。如果在灌注壓力保持不變的情況下注入率不斷減小，或在注入率不變的情況下灌漿壓力不斷升高，則不可改變漿液的水灰比。

（2）在某個(gè)比級的漿液實(shí)際注入量達(dá)到300L后，或連續(xù)灌漿時(shí)間超過1h，但灌漿壓力及注入率都沒有明顯的變化，則要使用濃一個(gè)比級的漿液繼續(xù)灌注。此外，若注入率可以達(dá)到30L/min以上，則可結(jié)合施工實(shí)際情況越級變濃。

三、提高水利水電工程基礎(chǔ)處理施工質(zhì)量措施

（一）合理選擇施工時(shí)間

在對水利水電技術(shù)工程進(jìn)行基礎(chǔ)處理施工前，施工單位以及相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該綜合考慮施工時(shí)間。在水利水電項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)的階段，就應(yīng)該綜合考慮項(xiàng)目施工的實(shí)際情況，以此來對施工項(xiàng)目進(jìn)行全面且系統(tǒng)的分析，根據(jù)施工地區(qū)的水利狀況變化規(guī)律，來選擇最佳的施工時(shí)間。除此之外，還可以根據(jù)分析的結(jié)果，避開水資源豐富的地段，進(jìn)而縮小施工的難度，提高水利水電技術(shù)工程施工的效率。

（二）建立健全管理制度

在水利水電工程施工過程中管理工作不僅是水利水電施工質(zhì)量的保障，同時(shí)也是施工技術(shù)落實(shí)以及施工技術(shù)達(dá)到最佳應(yīng)用效果的保障。因此，想要進(jìn)一步提升水利水電工程基礎(chǔ)處理施工技術(shù)，施工企業(yè)就應(yīng)該建立健全管理制度，通過制度對施工環(huán)節(jié)進(jìn)行約束，提高管理力度，進(jìn)而提升施工技術(shù)應(yīng)用的效果，使得企業(yè)的施工更加規(guī)范。施工企業(yè)需要綜合考慮施工的實(shí)際情況，同時(shí)以國家制定的法律法規(guī)為基礎(chǔ)來進(jìn)行制度的建立和完善工作。在此基礎(chǔ)上，可以保證每一個(gè)施工項(xiàng)目都能規(guī)范的開展，進(jìn)而保證我國水利水電工程基礎(chǔ)處理施工質(zhì)量。

（三）加強(qiáng)施工技術(shù)創(chuàng)新

技術(shù)的應(yīng)用主體是人，因此人才才是技術(shù)創(chuàng)新以及工程質(zhì)量提高的保障。在施工企業(yè)的進(jìn)行過程中要根據(jù)施工崗位的需求，積極的招聘高素質(zhì)人才，適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，組建高素質(zhì)人才隊(duì)伍，提高施工企業(yè)工作人員的整體水平，進(jìn)而為技術(shù)的創(chuàng)新打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。除此之外，施工企業(yè)要對項(xiàng)目監(jiān)理人員予以足夠的重視，在項(xiàng)目建設(shè)的過程中充分發(fā)揮監(jiān)理人員的價(jià)值，對建筑過程中所應(yīng)用的施工工藝進(jìn)行全面且系統(tǒng)分析，在實(shí)踐應(yīng)用中提高創(chuàng)新的力度。

四、結(jié)語

綜上所述，基礎(chǔ)施工是水利水電工程核心內(nèi)容，直接影響最終項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。基礎(chǔ)施工過程中，應(yīng)明確施工時(shí)間，根據(jù)水流實(shí)際變化及水位，對施工方案進(jìn)行合理調(diào)整。施工單位應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前施工技術(shù)與機(jī)械設(shè)備的具體發(fā)展情況，科學(xué)合理的制定施工計(jì)劃方案，同時(shí)，努力探索，促進(jìn)水利工程施工技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步，促進(jìn)我國水利工程建設(shè)水平的提升，推動我國水利工程建設(shè)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。