浅析基础技术在水利水电施工中的应用

摘　要：在水利水电工程中，基础工程质量的可靠性，是建设工程整体安全可靠性的基源。安全可靠、稳定的基础是承受全部建设工程在施工期间和全寿命使用期限内正常使用的荷载的保障。因此有必要对水利水电基础工程常见质量问题和相关技术进行分析，总结经验教训，化消极因素为积极因素，防患于未然。

关键词：水利水电工程；基础处理；施工技术；应用
水利水电工程项目施工涉及的面广, 是一个极其复杂的综合过程。其中水利水电工程基础施工是施工设计的一项重要内容，其影响因素多，内容庞杂，因此，基础施工是一项复杂的工作。本文结合自己多年的工作经验对水利水电工程施工中基础施工技术的相关内容作一简要分析，以供借鉴。
1.水利水电工程基础施工特点与要求
1.1基础施工特点
　　在水电工程施工中，基础处理是一项技术性很强的专业工程，其主要施工特点有以下几个方面：
　　 (1)施工部位位于地下，属隐蔽工程，这给施工作业、质量控制及检查验收等带来很火难度，另一方而，也表明了基础处理工程的极端重要性；
　　 (2)基础处理作业必须保持其连续性，若出现停顿、间断、外介质介入等都将造成重大事故，且一旦发生该类事故，不易修复，只能返工；
　　 (3)基础处理施工通常穿插在基础开挖和混凝土浇筑等项目中进行，以便能最大限度的缩短工期。
　　地基与基础是建筑结构的重要组成部位，应引起施工作业者的高度重视，必须确保地基与基础的基本承载功能。本文通过利地基施工的一些新要求、新方法以及新技术做了简单的分析与总结。 
1.2水利水电基础施工要求
　　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。
2.水利水电工程基础施工技术
2.1水利水电基础施工方法
　　2.1.1对于浅基础的情形，如果不需要放坡，这个时候首先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。
　　2.1.2还需要保证地基与基础的强度能够足以承受建（构）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和条件。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。
2.2水利水电基础施工质量控制
　　2.2.1根据土质、现场出土等条件要合理确定开挖作业顺序和工作面、分段分层平均下挖展开工作面。
　　2.2.2对浅基础不需放坡时，应首先沿测量的基准灰线直边切出槽边的轮廓线，展开作业面。
　　2.2.3降低地下水位与地面排水，均应根据当地工程地质资料、挖方尺寸、防止地基土结构遭受破坏等，采取集水坑降水、井点降低地下水位，或采取两者相结合的措施降低地下水位。
3.水利水电工程不良地质条件基础施工处理技术
3.1强透水层的防渗处理技术
　　以大坝为例，刚性坝基砂、卵、砾石都属于强透水层，一般都加以开挖清除，土坝坝基砂、卵、砾石层因透水强烈，不仅损失水量，且易产生管涌，增大扬压力，影响建筑物的稳定，一般都加以防渗处理。处理的方法是：将透水层砂、卵、砾石开挖清除回填粘土或混凝土，构筑截水墙。利用冲抓钻或冲击钻机作大口径造孔，回填混凝土或粘土形成防渗墙。利用高压喷射灌浆方法修筑水泥防渗墙。水泥或粘土帷幕灌浆。坝前粘土或混凝土铺盖，延长渗径，帷幕后排水减压，设置反滤层。
3.2软土地基处理技术
　　软土地基包括淤泥质土、泥碳、腐泥、以及其他天然含水量特高，抗剪强度低、承载力低、压缩性大的土，多呈软塑及流塑状态。由于其质软，易产生高压缩变形、侧向膨胀、滑移或挤出，影响上部建筑物的稳定。土坝坝基的淤泥质软土排水困难，长期难于稳定。常采取的处理办法是：
　　（1）排水固结法。作为解决淤泥软粘土地基沉降的有效措施和保持淤泥软粘土地基稳定的有效方法，由加压和排水两部分系统组成。
　　（2）换土法。当淤土层厚度较薄时，把不能满足设计要求的淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理。
　　（3）土工合成材料加筋加固法。其手段是平摊荷载于地基，在可能出现塑性剪切破坏时，平铺于地基表面地土工合成材料将可以对面形的破坏起到组织作用；也可以在一定的程度上减小破坏的扩张，从而提高地基的承载能力。
　　（4）灌浆法。将水泥砂浆、水泥浆、粘土浆、粘土水泥浆及各种化学浆材（比如木质素类、聚氨酯类、硅酸盐类）予以液化，同时这些浆液也是具有固化的特性的，这个过程中会用到相关的气压、液压或电化学原理，而后将其注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位，从而达到加固淤泥软土地基的效果。
　　（5）桩基法。如果淤土较厚，含水率较高，孔隙也比较大，这样要想对其予以大面积的深处理的话就比较困难，这个时候打桩法就是一个不错的加固处理方法。 
3.3软弱夹层基础的处理技术
　　地基基础软弱带按其倾角大小可分为高中倾角软弱带和缓 倾角软弱带，其对建筑物的影响是不同的，处理的方法也不一样。
　　(1)高倾角软弱带处理。
　　挖出软弱带回填混凝土，做成混凝土塞，开挖深度一般为软弱带宽度的1—1.5倍，两侧开挖边坡1：1—l：0.5。当软弱带较为疏松，且宽度较大时，可采用混凝土梁或混凝土拱，以使上部荷载传至两侧完整岩体。对土坝坝基软弱带，为防止渗流淘刷坝身填士，可清除部分软弱带后回填混凝土或粘土，形成阻水盖板。软弱带与库水相通的上游端，开挖防渗井回填混凝土或设置防渗齿墙。当高倾角软弱带位于坝肩，特别是拱坝坝肩时，可设置混凝土传力墙，传力框架或进行预应力锚固；对重力坝破碎岩体坝肩，当破碎岩体自身稳定没有问题，可在破碎岩体中设置混凝土防渗墙。当坝基裂隙带密集发育时，可清除松散体回填混凝土或设置防渗齿墙。
　　(2)缓倾角软弱带处理。
　　将软弱带开挖清除回填混凝土，若上盘岩体尚坚硬完整，且全部开挖工作量过大时，可利用平硐或竖井开挖清除软弱带回填混凝土或钢筋混凝土，并做好回填固结灌浆。设置穿过软弱带的防滑齿墙。高压喷射清除软弱物质回填或灌注水泥浆及砂浆。穿过软弱带时进行预应力锚固。沿软弱带设钢筋混凝土抗剪键，或穿过软弱带设抗剪桩。
3.4　坝基涌泉处理方法
　　坝基涌泉或来自基岩裂隙、松散土层或来自喀斯特管道，可能造成土坝的管涌流土破坏造成坝身不稳定。也给混凝土浇筑带来困难，甚至形成漏水通道，因此必须妥善加以处理，处理原则是能堵则堵，能排则排。涌泉处理一般常采取的办法如下：(1)对基岩涌泉，能封堵者予以混凝土封堵，涌水量大者，引水入集水坑，回填砾石，并预埋灌浆管，然后抽水并回填混凝土封堵，后期再进行回填灌浆。作为土坝基础，于混凝土盖顶上再铺筑粘士。(2)在涌泉出口安装活动逆止阀门，使其可向库内涌水，但不能使库水漏失。
4.结束语
　　总之，百年大计，质量为本，水利水电基础工程的质量关系到建设工程的安全使用。因此在基础工程中，施工技术和质量管理是关键和核心，而基础的型式和施工方法须根据土质情况，地理位置以及上部结构的荷载，地基土质的承载力和工程造价综合进行确定。
　　
参考文献：
［1］ 水利水电地基与基础工程技术.中国水利水电出版社.2006-04
［2］ 水利水电地基基础工程技术创新与发展.中国水利水电出版社.2011-10