摘要:水利水电工程具有防洪、发电、灌溉、航运等多方面的功能,其在经济社会发展的过程中,具有无可替代的作用。水利水电工程施工建设的过程中,基础处理是施工的最初阶段,也许需要密切注意的环节,只有保障了基础处理的科学性,才能够为水利水电工程上层施工提供良好的基础条件,使得水利水电工程的基础承载力大大增强。基于此,本文从水利水电工程基础处理的施工特点出发,重点分析了基础处理的几种施工技术,能够为水利水电工程实践提供一定的参考。
关键词:水利水电工程;基础处理;施工技术
水利水电工程施工的特点使得其在基础施工时,常常会面临复杂的施工环境条件,为保障基础良好的承载力、安全性,在实际的施工过程中,工程人员必须要结合工程现场的具体条件,选择最佳的基础处理,实现基础加固。水利水电工程基础处理的难度相对较大,施工人员需注意基础处理技术的选择,并遵守相应的处理要点,保障工程基础结构的安全性、稳固性。当前,在我国水利事业快速发展的过程中,各种先进的基础处理技术被应用,在未来的工程建设过程中,需注意技术的选择。
1.水利水电工程中基础处理的特点
当前,随着水利事业的现代化发展,水利水电工程的建设规模呈现逐步扩大的趋势,在实际的施工过程中,施工的技术水平大大提高,且包含了诸多的施工工艺与工种,甚至存在多部门、多工序交叉施工的情形,这些都使得水利水电工程的施工难度远远高于普通的工程项目。基础处理作为水利水电工程中最为基础性的施工环节,其施工特点主要体现在以下方面:
1.1施工现场趋于复杂化
水利水电工程的运行过程中,实现了水流冲击力向电能的转化,实现了资源的循环与转化利用,能够起到节能效果,因此,水利水电工程具有经济、社会与生态效益。由于水利水电工程的特殊性,在实际的施工建设过程中,往往需将工程建设中水量大、水流湍急的区域内,这些区域的现场条件极为复杂与恶劣,将会使得基础处理的难度更高[1]。在基础处理的过程中,最需要注意的问题就是要对水流对基础施工不利影响的控制。在基础施工的过程中,由于工程现场的环境具有复杂性,为保障基础处理的效果,工程人员必须要充分了解现场的具体情况,从而来进行基础处理技术、方案的设计与选择,使得基础处理以后更具稳固性,阻断和隔离水流对施工造成的不利影响。
1.2施工范围较广
由于整个的水利水电工程属于大型工程项目,为实现自然能向电能的转换,在施工过程中不仅包含了诸多的施工环节,还涉及了很多的施工工序、施工建筑。在基础处理的过程中,施工范围相对较广,不仅仅需要进行主体结构的基础处理,还需要进行大坝、泄水等相关设施的基础处理,涵盖的施工范围非常广,工程量庞大,在不同的施工条件下存在基础处理技术的差异性。
1.3细节部位的质量要求较高
作为大型工程项目,在此类工程的实施过程中,最容易出现各种的施工细节性问题。水利水电工程项目中,主体施工、细节施工等相对较多,为保障水利水电工程在投入使用以后能够维持最佳的运行状态,必须要注重细节问题的处理,以提高水利水电工程的施工质量。在基础处理的过程中,如果缺乏完全的细节控制,将会使得基础结构存在一定的安全隐患,最终会影响水利水电工程运行的安全性,缩短其使用寿命。因此,为达到最为良好的施工效果,工程人员在基础处理的过程中,需加强细节控制。
2.影响水利水电工程基础工程质量的几点因素
2.1地质条件的影响
水利水电基础施工的过程中,很多因素都会对基础处理效果产生直接的影响,要求是地质条件对基础处理的影响最为直接。在我国各类水利水电工程项目中,由于常常面临着不同的施工环境,而这些施工环境条件将是基础处理技术选择与应用的重要参考。不同的地质条件下,需选择不同的基础处理技术。一般情况下,水利水电工程施工中,主要会面临岩石类、软土类与砂类的地质条件,在不同的地质条件下需进行相应问题的处理,比如,岩石类地质条件下,断层、溶洞与裂隙的存在将会使得地基的承载力不足,施工过程中存在着一定的安全威胁;软土类地基中的含水量较高、透水性较差,这种特点使得基础的压实度、密实度难以达到施工的质量要求,同样会使水利水电工程存在一定的安全隐患;砂类地质条件下,如果受到一些特殊的外力作用,将会存在液化、基础沉降的问题[2]。
2.2自然灾害的影响
自然灾害同样是影响水利水电工程基础质量的关键因素,最为常见的自然灾害主要是地震、海啸、水土流失、山体滑坡等,这些自然灾害的发生常常是由自然环境不可抗力造成的[3]。与人为灾害有所不同,这些自然灾害一旦出现,将会造成不可磨灭的损失。对水利水电工程基础处理而言,一旦在施工过程中出现了严重的自然灾害,将会对基础结构造成一定的破坏,因此,施工企业在基础施工的过程中,必须要针对自然灾害对基础结构的影响,采取相应的预防措施,最大程度上减小自然灾害对基础结构造成的不利影响,使得基础的安全系数大大提升。
2.3地下水的影响
在水利水电工程的基础处理上,如果出现了渗漏现象,基础结构的稳定性与安全性将大大降低,甚至在一些时候会出现塌陷等事故。因此,在基础处理中,必须要注重渗漏问题的预防与处理。一般情况下,基础渗漏主要是由以下因素造成的:在正式的施工开始之前,相关人员没有做好工程现场情况的详细勘察与了解,并未充分掌握现场地下水的分布、补给类型与水位等情况,缺乏对渗水的预防;水利水电设施上部结构与基础结构的结合点处理不当,而这可能是由于人工施工失误所造成的,当基础结构难以承受上部荷载时,会引发渗漏现象;地下水处于不断的运动状态下,水位的变化可能会造成沉降现象[4]。
3.水利水电工程基础处理施工技术及其应用
3.1锚固技术
水利水电工程的功能、施工要求等相对特殊,为满足其施工的环境要求,一般在水利工程的建设过程中,其选址都在山区,山区极为复杂、恶劣的环境条件加剧了施工难度,尤其是在基础处理中,更需要考虑多种的因素。锚固技术是一种有效的基础处理技术,能够保持基础的稳定性与安全性。锚固技术的应用克服了地形地势对基础结构造成的不利影响,提高了整个的施工效率,使得基础处理能够满足水利水电工程的施工要求,降低了后期工程投入使用以后基础结构的质量与安全问题。在锚固技术的应用之前,相关人员需详细了解工程现场的地质地形、水文条件等情况,进而在此基础上保障各种施工参数的合理设计,对基础进行必要的锚定与加固,改善基础结构的抗滑性、抗稳定性。锚固技术的应用如图1所示。
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图1锚固技术及应用示意图
3.2软土处理技术
水利水电工程基础施工时,如果面临的是软土,就需要利用软土处理技术。软土主要指的是腐泥、淤泥质土或者其他的一些含水量高、承载力差、压缩性大的土质,如果缺乏对软土的加固处理,高压作用将会造成滑移、侧向膨胀、变形的问题[5]。水利水电工程的基础处理过程中,如果面临的是软土的施工情况,需采用相应的软土处理技术,比如,可以应用换土法、排水固结法等。在换土法的应用中,可以将软土用水泥土、粗砂与灰土等压缩性相对较小、承载力高的土质加以替换,使得土质条件能够满足基础处理的施工要求。换土法施工的工作量很大,施工成本相对较高;排水固结法下,主要是通过加压与排水处理,来改善原有的土壤性质。总之,软土处理的方式相对较多,施工过程中可以根据现场的土质条件,施工成本、便捷性等情况,选择最佳的处理技术。
3.3预应力管桩技术
预应力管桩技术是水利水电工程基础处理中较为常用的一种施工技术,主要包含了先张法与后张法。如果在基础处理的过程中,采用的是先张法施工,需首先给相关的构件施加一定的应力,改善构件性能,并将此构件应用于基础的相应部位,实现对基础结构的加固;如果在基础处理中采用的是后张法施工,需在相关构件强度达到80%以后再对其添加一定的应力,提升构件的强度[6]。在水利水电工程基础施工时,虽然先张法与后张法都是为了实现对基础的加固,但是,在具体的应用过程中存在着一定的差异,工程人员需结合工程现场的具体情况,选择恰当的施工工艺,保障良好的基础处理效果。
现阶段,水利水电工程基础处理时,预应力管桩技术的应用过程中,需首先对相应的施工部位开展严格的沉降处理,比如,可以应用静压法与锤击法。锤击法的应用过程中,桩锤冲击力的存在能够减小桩体阻力,使得沉降处理更为有效。锤击法的沉降处理过程中,施工人员需做好前期的勘察工作,在获得了工程现场的勘察数据与结果以后,需进行打桩顺序、桩体密集度等的确定。与锤击法相比,静压法主要应用在软土地基的成桩处理中,为取得良好的成桩处理效果,需做好前期的勘察工作,获得地基的承载能力,当地基承载力能够大大静压法的施工标准以后方可利用此技术来进行处理,其施工工序如图2所示。
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图2施工工艺流程图
3.4灌浆技术
灌浆技术的应用同样能够提高水利水电工程基础结构的稳固性,在具体的应用过程中,可以在相应的施工位置利用一定量的水泥土,使得基础部位更为稳定。在水利水电工程基础施工时,工程人员需结合现场的施工环境条件,保障水泥土用量确定的合理性,并结合基础施工的要求,确定基础的哪些部位需要应用水泥土。技术的应用过程中,最为关键的是要进行水泥浆的配制,施工人员需结合水利水电工程的规模、施工部位等,保障水泥浆配制的质量,并将这些水泥浆浇筑到相应的施工部位,起到水泥浆对基础结构的加固与保护作用,使得水利水电工程的基础结构更为稳定与安全。灌浆法的应用过程中,施工人员必须要结合基础施工要求,保障混合料配制的合理性,进行配合比的科学设计,按照一定比例将水泥与其他材料、外加剂加以充分混合,在此过程中,需要对材料的质量加以科学控制。
在水利水电工程的基础处理中,灌浆技术主要是利用在地基的裂隙、断层破碎带,将配制好的浆液压送到这些部位以后,就能够进行地层的加固处理,实现堵漏防渗,改善地基原有的条件,使得基础结构的稳定性、强度与承载力都大大符合工程的要求。灌浆法的应用中,不仅需要保障浆液的制备质量,还需要做好后续的灌注质量控制,调配好的浆液需具有良好的性能,使得在将其灌注到相应的位置以后,能够发挥浆液良好的性能。灌注过程中,遵循自上而下的灌注顺序,并要将灌浆孔的深度与孔的倾斜度加以科学控制,严格进行相关偏差的控制。
结束语:
近年来,随着我国水利水电工程项目的增多,工程企业逐步意识到工程基础处理的重要性,各种水利工程项目的兴建过程中,基础地质条件日益复杂,为满足施工的要求,在实际的施工过程中,更要注重基础处理技术的选择与应用,保障基础良好的稳定性与承载力。
参考文献:
[1]魏林良,李自翔.水利水电工程施工管理及安全管控措施[J].价值工程,2019,38(22):93-95.
[2]靳翔,李继珍,普忠波.水利水电工程地基基础处理施工探讨[J].工程技术研究,2019,4(04):112-113.
[3]彭声辉.水利水电工程基础处理施工技术的分析[J].河南水利与南水北调,2015(24):26-27.
[4]李德雯.水利水电工程中基础处理施工技术分析[J].环球市场,2017,000(021):273.
[5]毕厚雨.水利水电工程中基础处理施工技术分析[J].中国房地产业,2017,000(031):274.
[6]贾长金.水利水电工程基础处理施工技术分析研究[J].建材发展导向,2019,017(006):369.