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Liberal Arts Research

水利水电工程基础处理施工技术探析

作者

李学斌

湖南建投水利水电有限公司湖南省长沙市 410000 433122199905149051

1 水利水电工程基础处理施工技术的分类

1.1 地基加固技术

地基加固技术旨在提高地基的承载能力和稳定性,应对软弱或不良地质条件。换填法是较为基础的处理方式,它通过挖除基础底面以下一定范围内的软弱土层,替换为砂石、灰土等强度高、压缩性低的材料,从而提升地基性能,常用于浅层软弱地基处理,如小型水电站厂房基础若存在浅层淤泥质土,采用换填砂石可有效改善承载性能。强夯法则借助起重设备将重锤提升后自由落下,利用强大冲击力使地基土孔隙压缩、土体密实,能显著提高地基承载力和压缩模量,适用于处理碎石土、砂土等多种地基类型,在大型水利枢纽工程的围堰基础加固中应用广泛。桩基础法通过将桩打入或压入地基土,把上部结构荷载传递到深部坚实土层或岩层,灌注桩现场成孔灌注混凝土,预制桩预先制作后沉入地基,该技术适用于各类复杂地质条件,在大型水电站大坝基础施工中常被采用以保障大坝稳定。

1.2 防渗处理技术

防渗处理技术的核心是截断基础渗流通道,减少渗流量,保障工程安全运行。帷幕灌浆法是在坝基或建筑物基础钻孔,注入水泥浆等防渗材 地基, 三峡水利枢纽工程大坝基础就通过大规模帷幕灌浆施工 水地基连续造孔并灌注混凝土,形成垂直防渗墙体,因其防渗效 地基防渗,如大型水库坝基防渗常采用此技术解决渗漏问题。 铺设形成防渗层,具有防渗性能好、施工简便等优点,适用于小型水利 ,像小型蓄水池的防渗处理常采用该方法。

1.3 边坡支护技术

边坡支护技术用于保持边坡稳定,防止土体坍塌。挡土墙支护法通过自身重力或结构强度抵抗土体侧压力,重力式挡土墙依靠自身重量维持稳定,结构简单、施工方便,适用于低高度边坡支护;悬臂式和扶壁式挡土墙则适用于高边坡和土质较差情况,在水电站引水渠道边坡支护中,重力式挡土墙可有效防止土体坍塌。锚杆支护法在边坡岩体钻孔插入锚杆并施加预应力,使锚杆与岩体结合承受拉力,适用于岩质边坡,常与挡土墙、喷射混凝土联合使用,如水利工程溢洪道边坡采用锚杆与喷射混凝土结合支护,增强整体稳定性。锚索支护法原理与锚杆类似,但锚索长度和承载能力更大,适用于高陡或地质复杂边坡,在大型水利枢纽工程高边坡支护中,锚索支护能有效保障边坡在施工和运行期间的安全。

2 水利水电工程基础处理施工技术要点

2.1 前期勘察与设

(1)地质勘察

在基础处理施工前,必须对工程所在地的地质条件进行详细勘察。通过地质测绘、钻探、物探等手段,获取地基岩土的物理力学性质、地质构造、地下水位等信息, 为基础处理方案的设计提供准确依据。例如,通过地质钻探发现地基中存在断层破碎带,在设计基础处理方案时,就需要采取相应的加固和防渗措施,以确保基础的稳定性和防渗性能。

(2)设计方案制定

根据地质勘察结果,结合工程的规模、结构形式、使用要求等因素,制定科学合理的基础处理设计方案。设计方案应明确基础处理的技术方法、施工参数、质量控制标准等内容。在选择基础处理技术时,要综合考虑地质条件、施工条件、工程成本等因素,选择最适合的技术方案。例如,对于浅层软弱地基,若施工场地开阔、工期较短,可优先考虑换填法;若地基土层较厚且对地基承载力要求较高,则可选择桩基础法。同时,设计方案还应充分考虑施工过程中的安全风险和环境保护要求,确保施工的顺利进行。

2.2 施工过程控制(1)材料质量控制

基础处理施工中使用的材料,如水泥、钢材、砂石料、土工合成材料等,其质量直接影响到基础处理的效果。因此,要严格控制材料的采购、运输、储存和使用环节,确保材料质量符合设计要求和相关标准。在材料采购时,要选择信誉良好的供应商,对材料进行严格的检验和试验,不合格的材料严禁使用。在材料储存过程中,要采取防潮、防雨、防锈等措施,防止材料变质。例如,水泥在储存过程中若受潮结块,其强度将大大降低,影响灌浆质量。

(2)施工工艺控制

不同的基础处理施工技术有其特定的施工工艺和操作要求,在施工过程中要严格按照施工规范和设计要求进行操作,确保施工质量。例如,在进行帷幕灌浆施工时,要控制好钻孔的垂直度、孔深、孔径,以及灌浆的压力、浆液浓度、灌浆时间等参数,保证灌浆质量。在进行桩基础施工时,要控制好桩的垂直度、桩长、桩径,以及混凝土的浇筑质量,防止出现断桩、缩径等质量问题。同时,要加强施工过程中的质量检查和验收,及时发现和纠正施工中的质量问题。

(3)施工安全管理

水利水电工程基础处理施工通常在复杂的地质条件和恶劣的施工环境下进行,存在着较大的安全风险。因此,要加强施工安全管理,制定完善的安全管理制度和应急预案,对施工人员进行安全教育培训,提高施工人员的安全意识和自我保护能力。在施工现场要设置明显的安全警示标志,配备必要的安全防护设施,如安全帽、安全带、安全网等。同时,要加强对施工设备的维护和管理,确保设备的安全运行。例如,在进行强夯施工时,要确保起重设备的性能良好,防止发生设备故障导致安全事故。

2.3 后期检测与维护

(1)质量检测

基础处理施工完成后,要对基础处理的质量进行全面检测。检测内容包括地基承载力、防渗性能、边坡稳定性等方面。通过采用载荷试验、注水试验、钻孔取芯等检测手段,对基础处理的效果进行评估,判断是否满足设计要求。如在桩基础施工完成后,通过静载荷试验检测桩的承载力,确保桩基础能够承受上部结构的荷载。对于检测中发现的质量问题,要及时进行整改,确保基础处理质量合格。

(2)运行维护

水利水电工程投入运行后,要加强对基础的运行维护管理。定期对基础进行检查,观察是否存在沉降、裂缝、渗漏等异常情况,及时发现和处理问题。同时,要加强对周边环境的监测,防止因周边环境变化对基础造成不利影响。例如,在水库运行过程中,要密切关注水位变化,防止水位骤升骤降对坝基造成破坏。对于基础出现的病害,要及时采取相应的维修措施,如对坝基渗漏进行堵漏处理,对边坡裂缝进行修补加固等,确保水利水电工程的安全运行。

3 结束语

未来,随着科技持续进步与行业经验的不断积累,水利水电工程基础处理施工技术必将朝着更加智能、环保、高效的方向发展,为国家水利水电事业的蓬勃发展筑牢坚实根基,在能源开发、水资源利用等领域发挥更为重要的作用,推动人与自然和谐共生的可持续发展目标稳步实现。

参考文献:

[1]林显宁. 水利水电工程基础处理施工关键技术研究 [J]. 水上安全, 2024, (24): 133-135.

[2]杨杰. 浅析水利水电工程基础处理施工技术 [J]. 当代农机, 2024, (12): 31-33.

[3] 张 鑫 , 孙 建 乐 . 水 利 工 程 基 础 处 理 施 工 技 术 [J]. 建 筑 经 济 , 2024, 45 (S2): 371-374.DOI:10.14181/j.cnki.1002-851x.2024S2371.