水利水电基础工程施工技术应用研究

'水利水电基础工程施工技术应用研究　　摘要：水利工程建设往往面临着十分复杂的地质环境，要采取相应的技术措施，对水利工程的地基进行适当的处理，使其能够满足水利工程施工的需要。只有这样才能够保证水利工程施工的顺利开展，同时对于提高水利工程的质量具有十分重要的意义。本文探讨了水利水电基础工程施工技术的应用。关键词：水利水电；基础工程；施工技术中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：随着我国经济的不断发展，我国的水利工程建设获得了很大的发展，越来越多的水利工程建设起来。在水利工程建设过程当中，往往面临十分复杂的地质环境，遇到不良地基，造成地基不能承载上部建筑物的重量，造成建筑物不稳定，最终影响整个水利工程的质量。地基对于水利工程建设来说十分的重要，是整个水利工程建设的基础。一、水利工程不良地基的影响1、由于地质条件比较恶劣造成一些抗滑结构面的强度比较低，无法承受巨大的压力，相关的一些指标，如抗滑能力、地质稳定性等均低于水利工程设计中对地基的基本的要求，无法满足地基上部建筑物对于抗滑性以及稳定性的要求。6 2、由于地基土层较软，强度不够，远远无法达到上部建筑物的承载要求，或者是地基土层的强度分布不均匀或者是地基土层中存在着相对比较薄弱的环节，在上部建筑物的压力之下产生比较严重的不均匀沉降，从而导致地基的不均匀沉降、局部破坏甚至是整体受到破坏，最终使地基之上的建筑物受到极大的影响，发生破坏变形。3、如果水利工程的地基位于结构比较松散的砾石层、构造碎带或者是其它的透水性比较好的地质构造环境，水利工程往往会发生比较严重的透水、渗透，最终导致基础的渗漏量或者是水力坡降远远的超出容许的范围之内。二、水利水电基础工程施工技术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(如用螺旋钻机、潜水电钻、冲孔机等冲钻而成，也可利用工具桩或将尖端封闭的钢管打人土中，拔出成孔)，然后灌注混凝土。6 (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。此外，也常用振动灌筑法，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、CFG桩的应用水泥粉煤灰碎石桩(cement-flyash-gravelpile，简称CFG桩)是由水泥、粉煤灰、碎石、砂加水拌和形成的高粘结强度桩，CFG桩、桩间土和褥垫层-起构成CFG复合地基。褥垫层将上部基础传来的基底压力或水平力通过适当的变形以一定的比例分配给桩及桩周土使二者共同受力，同时土由于桩的挤密作用提高了承载力，而桩又由于周围土体的侧应力的增加而改善了受力性能。CFG6 桩复合地基中的桩、桩周土和褥垫层的作用机理进行分析，桩的加固作用：（1）对地基土具有一定的挤密作用。对于散填土、松散粉细砂、粉土，由于振动沉管CFG桩的振动和侧向挤压作用使桩间土孔隙比减小，含水量降低，土的干密度和内摩擦角有所增加，土的物理力学性能得到改善从而提高桩间土的承载力。（2）桩体的排水作用。CFG桩复合地基在成桩初期，因桩孔内和周边充填过滤性较好的粗颗粒填料，在地基中就形成了渗透性能良好的人工竖向排水、减压的通道，使孔隙水沿桩体向上排出，可以有效地消散和防止振冲产生的超孔隙水压力的增高，加速水利工程地基的排水，这种排水作用不但不会降低桩体强度，反而可以使土体强度恢复并超出原土体天然承载力。（3）桩的预震效应。CFG桩复合地基成桩过程中，振冲器以一定的振动频率或冲击水平向加速激振土体，使填料和地基土在提高相对密实度的同时获得强烈的预震。提高了砂土抗液化能力。（4）桩的置换作用。CFG桩中的水泥经水解和水化反应以及与粉煤灰的凝硬反应，生成不溶于水的稳定结晶化合物，它能使桩体的抗剪强度和变形模量大大提高，所以在荷载作用下，CFG6 桩的压缩性明显比桩间土小。因此基础传给复合地基的附加应力，随地层的变形逐渐集中到桩体上，出现了应力集中现象，大部分荷载将由桩周和桩端承受，桩间土应力相应减小，于是复合地基的承载力比原有地基承载力有所提高。3、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。a.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；b.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；c.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；d.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。6 综上所述，随着我国科技水平的快速提升，对于国内基建工程项目的施工，根据工程性质、施工条件、设计要求的不同，已分别制定、研发出了多种施工技术、方法、方案。然而，在实际进行水利水电工程的施工时，单独依靠先进的施工技术是无法保证项目施工安全、质量安全的。对此，必须项目的施工必须结合实际情况来合理选配施工技术与方案，在施工的过程中加以监督、管控，以此约束不安全行为与操作，减少质量病害、安全隐患的产生，由此才能在合理的工期内高效率、高质量的完成项目施工。参考文献：[1]黄晶纯.水利水电工程中地基施工的新技术[J].科技创新导报.2009(27)[2]唐安军，刘红.论水利工程常用地基处理方法[J].水利规划与设计.2010(06)6'