水利水电工程师论文发表基础工程施工技术

　　摘要：在水利水电基础工程的实施中，技术是它的根本，只有技术作保障才能在艰巨的重大工程中完成基础工程的施工，水利水电基础工程的施工技术将直接关联作用到水电水利的效益和产生的影响，它并不只是简单的一个工程而已，它是构成整个水电水利工程的一个重要要素。因此，掌握并且创新水利水电基础工程的施工技术具有重要意义。本文对水利水电基础工程施工的要求及注意事项进行了说明，然后从堤坝、混凝土工程、高边坡加固、截渗处理及不良地基处理技术几方面详细探讨了水利水电基础工程的施工技术。

　　关键词：水利水电,基础工程,堤坝,混凝土,软土地基

　　一、水利水电基础工程施工的要求及注意事项

　　(一)施工的要求

　　1.应具有地基与基础的施工图纸和地质勘察报告等有关技术文件和资料，并掌握施工区域内的地质情况。

　　2.土方开挖前，应根据施工方案要求，将施工区域内妨碍施工的已有建(构)筑物、道路、沟渠、管线、坟墓、树木等，妥善处理。

　　3.山区施工，应事先了解当地地层岩性，地质构造、地形地貌和水文地质等，如因土方施工可能产生滑坡时，应采取可靠措施。在陡峻山坡下施工，应事先检查山坡坡面情况。如有危岩、孤石、崩塌体、古滑坡体等不稳定迹象时，应作妥善处理。

　　4.施工机械进入现场所经过的道路、桥梁和设备卸车地点等，应事先做好必要的加宽、加固等准备工作。

　　5.测量放线的定位控制线(桩)、水准基准点及基槽的灰线尺寸，必须复核，符合设计要求，并办理预验手续，且应妥善保护及经常复测。

　　6.场地要清理平整，表面坡度应符合设计要求的排水坡度和临时排水设施。如设计无要求时，一般应向排水沟方向作成不小于2%的坡度。

　　7.开方挖土低于地下水位的基坑(槽)、管沟时，应根据地质勘察文件及资料，采取措施，降低水位;一般应降至低于开挖底面的500mm，然后再开展作业面。

　　(二)施工注意事项

　　在水利水电施工的过程中，对于基础施工作业方面我们需要做好注意事项，其主要有以下两点：

　　1.对于基础比较浅的情形，在不用放坡的情况下，这时施工首先就需要沿着进行测量的基准灰线直边切割出来一个槽边的轮廓线，而后对作业面予以一一的展开。对于地下水位的降低和地面排水系统的建造，这二个工程都需要结合当地工程地质资料、挖方尺寸等条件予以考虑，这样就可以进一步的预防地基土结构被破坏。

　　2.需要保证地基与基础的强度能够足以承受建筑物上的全部结构荷载。为了满足这一条件，基础的耐久性、防潮性、耐侵蚀性和抗冻的能力都需要充分满足要求。除此之外，为了确保地基稳定，必须让地基和基础有足够的工作面。地基变形值的范围也应该在许可的参考值数之内，这样才不会引起建筑物的开裂、倾斜或者标高产生相应的变化等等。

　　二、水利水电基础工程施工中的关键技术

　　(一)堤坝施工技术

　　对于水利工程来说，最为常见的施工就是堤坝施工了，特别是土质心墙堆石坝，在水利工程中十分的常见。堤坝施工中应注意以下几点：

　　1.材料的选择

　　应该选取防渗土料，心墙采用碎石。

　　2.基础的防渗工作

　　如果筑坝是在比较深厚的砂砾石层，应该做好相应的防渗工作，建设防渗墙。近几年来，造墙技术采用冲击及反循环钻机钻主孔，液压拔管机起拔接头套管，用孔内聚能爆破大孤石钻进等，完善了施工保证了成墙的施工质量。

　　3.混凝土坝的施工

　　混凝土坝在水利工程建设中也十分的常见。混凝土大坝在建设过程当中需要大量的进行混凝土浇注工作，这对混凝土的拌和、运输以及仓面作业等都提出了较高的要求。随着我国水利工程建设的发展，这些环节都配备了大型的机械设备，能够有效的满足混凝土筑坝时高强度的混凝土的需求。大体积混凝土浇注时，表面的温度下降较快，而混凝土内部由于强烈的水化作用，产生大量的热量，这些热量不能及时的散发出去，就会使混凝土内部的温度较高，内外温差增大，容易导致混凝土产生裂缝，因此对于混凝土的温度具有较高的要求。

　　(二)混凝土工程施工技术

　　1.混凝土及钢筋混凝土灌注桩施工

　　混凝土及钢筋混凝土灌注桩(简称灌注桩)，是直接在桩位上成孔，然后利用混凝土或沙石等材料就地灌注而成。与预制桩相比，其优点是施工方便，节约材料, 成本低;缺点是操作要求高，稍有疏忽，容易发生缩颈、断桩现象，技术间隔时间较长，不能立即承受荷载等。灌注桩的成桩技术日新月异，其成桩施工法主要有:

　　(1)钻孔灌注桩

　　钻孔灌注桩是先在桩位上用钻孔设备进行钻孔，然后灌注混凝土。

　　(2)挖孔灌注桩

　　随着建筑工业的发展，小直径单桩和群桩基础在承受大荷载或满足沉降要求等方面已受到一定限制，大直径灌注桩已被许多国家广为采用，其直径为1～3m， 桩深20～40m，最深可达60～80m。每根桩的承载力可达10000～40000kN。大直径桩可采用机械挖孔灌注和人工挖孔灌注。

　　(3)打拔管灌注桩

　　打拔管灌注桩是利用与桩的设计尺寸相适应的一根钢管，在端部套上预制的桩靴打入土中，然后将钢筋骨架放入钢管内，再浇筑混凝土，并随灌随将钢管拔出，利用拔管时的振动将混凝土捣实。

　　(4)振动灌筑法

　　即钢管上端与振动沉桩机刚性连接,下端装有活瓣的桩尖,并在钢管的上部开有加料口,利用振动力将钢管沉入土中。当沉到设计标高后,停止振动,用上料斗将混凝土灌入钢管内,然后再开动沉桩机、卷扬机拔出钢管,边振边拔,从而使桩的混凝土得到捣实。

　　2.钢筋混凝土预制桩施工

　　钢筋混凝土预制桩有实心桩和空心桩两种。空心桩为管桩，由预制厂用离心法生产而成，桩体强度较高，可达C30～C40级，外径多为400～500mm;实心桩大多在现场预制，为方便预制，截面多为200mm×200mm～550mm×550mm的正方形。桩长不得大于桩断面边长或外径的50倍，为方便运擂和施工，单根桩长一般不超过30m。

　　(三)高边坡加固技术

　　水利工程的高边坡治理情况，高边坡常用的处理方法有抗滑结构、锚固以及减载、排水等综合措施。

　　1.混凝土抗滑结构

　　(1)抗滑桩

　　抗滑桩能有效而经济地治理滑坡，尤其是滑动面倾角较缓时，效果更好。

　　(2)沉井

　　沉井在滑坡工程中既起抗滑桩的作用，有时也具备挡土墙的作用。

　　(3)挡墙

　　混凝土挡墙能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡，阻止滑坡体变形的延展。

　　(4)框架、喷护

　　混凝土框架对滑坡体表层坡体起保护作用并增强坡体的整体性，防止地表水渗入和坡体的风化。框架护坡具有结构物轻、用料省、施工方便、适用面广、便于排水等优点，并可与其他措施结合使用。另外，耕植草本植被也是治理永久边坡的常用措施。

　　2.锚固技术

　　预应力锚索具有不破坏岩体结构、施工灵活、速度快、干扰小、受力可靠、主动承载等优点，在边坡治理中大量应用。大吨位岩体预应力锚固吨位已提高到6167kN，张拉设备出力提高到6000kN，锚索长度达61.6m，可加固坝体、坝基、岩体边坡、地下洞室围岩等，达到了国际先进水平。

　　(四)截渗处理

　　由于受河道水流和地下水位的影响，河堤、大坝以及建筑物的地基会产生一定程度的渗透变形，严重时将危及建筑物的安全。解决的办法是截断渗流通道，以减少渗透变形。具体处理办法有:

　　1.防渗墙

　　防渗墙是修建在透水地基中的地下连续墙，可用于坝基、河堤的防渗加固。根据成墙材料和成墙工法的不同，常见的有塑性混凝土防渗墙和水泥土防渗墙。

　　2.高压喷射注浆

　　高压喷射注浆是利用钻机把带有特制喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压泵将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，以高速喷出，冲击切削土层，使喷流射程内土体破坏，同时钻杆一方面以一定的速度(20cm/min)旋转，另一方面以一定的速度(15～30cm/min)徐徐提升，使水泥浆与土体充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成具有一定强度(0.5～8.0MPa)的固结体，从而使地基得到加固。

　　(五)不良地基的处理技术

　　1.可液化土层的处理

　　在静力或振动力的作用下，赋存在少粘性土层或无粘性土层中的孔隙水的压力不断上升，抗剪强度瞬时消失的土层，由于土层的液化会导致地基下沉凹陷、滑动且失去稳定性、

　　对地面的建筑物造成危害。一般的处理方法是：首先挖除可液化土层，将防渗性能好或其他强度较高的材料置入其中。然后采取分层振动或者振冲挤密的方式将其夯实。其次用混凝土封闭四周围墙，以防其向四周流动。最后，穿过可液化土层设置砂井、灰土桩或砂桩。

　　2.软土地基的处理

　　(1)软土基础的特性

　　①低抗剪强度

　　当出现外部荷载时，如果软土是处于软塑—流塑的状态，就会大大降低软土的抗剪性。随着逐步增加的有效压力，如果软土层本身包含排水出路，软土层会逐步形成固结。相反的，倘若软土层的排水出路很差的话，一旦增大荷载，也会大大衰减强度。

　　②低透水性

　　因为软土层含水量很高，当渗透系数k≤1(mm/d)时，就会严重影响到软土层的透水性。因此，当荷载作用过强时，就会增高孔隙水压力，进而严重影响

　　到地基的压密固结性能。

　　③空隙比例大，天然含水量较高

　　在我国，软土天然孔隙比通常是在1 和2 区间，而淤泥和淤泥质土的天然含水量则是在50%到70%之间，这样通常会超出液限很大一部分，最高可以超出200%。

　　(2)处理软弱地基之方法

　　①换土法

　　此种措施的关键点在于对淤土层的换土操作。也就是说，当淤土层地基厚度不能够满足建筑设计要求时，可以换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等措施来稳固地基。

　　②强夯法

　　此种措施的关键点在于对地基的夯实操作，主要适用于河流冲积层、滨海沉积层，或者由黄土、粉土、泥炭、杂填土等构成的地基，具体的操作方法为，将一定重量的夯锤挂在适宜的高度，让锤做自由落体运动，达到夯实土质的目的。

　　③旋喷法

　　此种措施在于防止地基渗水，具体操作措施为：当旋喷机的特殊喷嘴进行预先放置于土层的预定结构中，然后缓缓的将喷嘴提升，此时喷嘴内就会产生高压，在高压的作用下，水泥与固化浆液与土体之间的结合将会更为紧密，进而能够达到提高地基强度与密度的作用，从而有效的控制了地基渗水问题。

　　④灌浆法

　　此种方法就是利用建筑材料混合浆液的固化特性，结合气压、液压以及电化学的原理，将混合浆液注入到建筑物得地基介质中，从而达到地基加固的目的。建筑混合浆液一般是由泥砂浆、水泥浆以及各种化学浆材构成。

　　结语

　　综上，基础是一个工程中最关键的部位，基础不牢固，那整个建筑工程的质量也就无从谈起。因此，在水利水电工程施工中，对基础工程的施工一定要引起重视，要致力于提高基础工程的施工技术，建设出牢固、安全的水利水电工程。

　　参考文献

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