浅谈水利水电工程的地基施工技术.pdf

Sichuan Building Materials Vol.41，No.5 October，2015 第41卷第5期 2015年10月 浅谈水利水电工程的地基施工技术 陈 浩 (贵州西能电力建设有限公司, 贵州 贵阳 550004) 作者简介:陈浩(1985 - ),男,水族,江西余江人,本科,工程师,主要 从事工程管理工作。 摘 要: 对于不良地质环境下施工的项目来说, 地基 的作用是不容忽视的。 其建设质量和施工积水的问题直接 影响着水利水电工程的施工、 运行以及使用年限。 本文从 水利水电工程地基施工的基本概念出发, 分析了其对水利 水电工程的重要意义, 然后结合水利水电工程施工的要求, 总结了在不同的地质环境下, 针对性地运用地基施工技术 解决问题的措施。 关键词: 水利水电; 工程施工; 不良地基 中图分类号: TV551 4文献标志码: B 文章编号:1672 -4011(2015)05 -0210 -02 DOI:10. 3969/ j. issn. 1672 -4011. 2015. 05. 106 0 前 言 对于任何工程而言, 其根基部门永远是举足轻重的, 古语有云“九尺之台起于垒土”,说明任何工程都是从坚实的 基础发展而来的。 如果没有稳固的基础, 无论什么工程都 将不会长久。 在水利水电工程之中, 如果没有坚实稳固的 地基质量, 那么其他的任何工程设施都最终会成为人民生 命财产的重要威胁。 由此不难看出, 地基对于任何工程都 是重要的, 对于水利水电工程也是如此, 但由于水利水电 工程的施工地段一直都处于特殊环境下, 使得地基施工一 直都处在对低劣地质的改造和加固之中, 因此, 需要我们 对地基施工技术的应用进行严格分析、 认真对待以及踏实 地处理。 1 水利水电工程地基施工概述 天然地基利用天然的土地或者岩体就能为建筑物与构 筑物提供满足全部基础载荷的需求, 不需要经过人为加工 的。 而人工地基是指人为处理土体和岩体, 按照建筑物和 构建物的需要来加强其所能承受的载荷。 总之, 地基存在 的意义就是承受建筑物和构建物的全部载荷。 然而, 地基 施工对于水利水电工程而言, 是水利水电工程建设之前所 开展的基础施工内容, 对天然地基进行勘察、 分析以及改 造的过程, 确保其能提供建筑物足够的基础支撑, 它是整 个水利工程施工阶段的重要保障。 对于一个工程而言, 只 有具备牢靠、 稳定的基础, 才能更好地保证后续工程施工, 才能确保工程建筑的社会经济效益和人们的生命财产安全。 对水利水电工程而言, 由于工程一般在不良地质条件下进 行施工, 越是复杂的地质条件, 地基施工的质量对水利水 电工程的整体施工越是重要。 因为只有正确的选择地基施 工方法并运用高层次的施工技术才能保障地基施工之后的 质量可以承受水利水电工程的载荷, 所以其在整个水利水 电工程中的作用也是不容小觑的。 因此, 唯有通过踏实认 真地提高地基工程施工技术, 才能最大程度消除地基质量 问题造成的一些安全隐患, 从而确保整个水利水电工程的 稳固运行。 由此可见, 地基工程施工技术是整个水利水电 工程得以安全稳固运行的重要支撑1。 2 水利水电地基工程施工要求 1) 工程施工开始之前, 应当根据水利水电工程施工的 特点, 进行多方位的详细勘探和检测工作, 也就是对施工 现场土地的质量、 起伏状况、 水域的流量以及公共交通和 居民环境进行周密的调查, 然后通过分析, 制定科学合理 的预防措施和应急措施, 保证地基施工在任何情况下都能 安全有序地进行。 2) 土地开挖过程中, 滑坡、 塌崩和危岩等情况时有发 生, 应当提前制定预防计划以及紧急应对措施2。 同时, 对数据进行复测, 利用定位线、 标高、 基准点和基槽进行 放线做复测, 并记录数据进行科学分析, 根据测验结果判 断是否符合设计的要求, 如果其中有任何问题出现, 都应 该得到解决和反馈。 3) 根据地基施工过程的具体需求, 对地基施工路段的 道路、 桥梁以及港口进行坚固度和场地容量的设计, 以保 障交通工具、 施工器械以及原材料的顺利通行, 以及货物 的存放安全。 做好准备工作, 确保施工所需物品的保护工 作顺利进行, 从而保障地基施工过程中不会受到阻碍。 4) 全面了解地基施工周边的地形地貌以及地质活动历 史, 根据具体情况做好人员安全的保护工作和应急处理机 制, 尽可能降低地质灾害带来的损失。 例如泥石流、 山体 滑坡以及地壳运动。 5) 在开工过程中应当切实执行施工计划, 对施工周边 地区的建筑、 地下水管以及交通和民用设施进行保护, 尽 量维护周边的自然环境和人文历史景观, 保障该地区地质 结构的完整性。 同时, 对阻碍施工的建筑应当选择避让, 无法避让的需在拆除时进行足够的物质补偿。 6) 施工时, 应当按照设计标准对施工地周围环境进行 整改工作, 尤其是排水坡度和供排水设施。 若没有明确的 设计规划, 排水坡度应该3% 的标准执行。 如果开挖的土 地基准点没有达到地下周围水位基槽的高度, 理应参照前 期准备工作中的地质勘察资料执行工作, 运用科学的方法 降低地下周围水位的基准线, 达到所需的高度。 通常状况 下, 开挖的土地基准点应当高于周围水位的基槽 0 5 m 以 上才可继续后续的施工。 3 水利水电地基工程的施工技术分析 3 1 透水层防渗技术 透水层控制的程度对整个水利水电工程质量的影响是 直观的, 也是水利水电工程地基施工技术的重要考虑目标。 例如, 地基处理的目标是自重型湿陷性黄土, 因为其自重 大且吸水能力强, 若透水层浸水严重将会危害土质的结构, 最终还会造成渗透型管涌的现象, 对地基的载荷承受能力 的损害是巨大的。 这是严重的安全隐患, 如若造成建筑物 的安全事故, 那么对水利水电工程的影响将无法估量。 解 012 Sichuan Building Materials Vol.41，No.5 October，2015 第41卷第5期 2015年10月 决该安全隐患的主要方法是采用高压喷射灌浆的方法, 形 成一个混凝土挡土墙进行防渗处理, 同时配套大坝的混凝 土设施进行渗透线路的搭建和延伸。 3 2 土层板块沉降、 错位和移动预防技术 诸如杂填土这样的密度不均匀且土层黏性弱, 在地壳 正常运动和自身特质的影响之下, 容易引发土层结构最终 移位和地基不均匀下沉, 影响整个水利水电工程的运行。 为了预防土层板块移位和沉降, 影响周边地区的地质环境, 首先要用混凝土将其周边墙体进行封固3; 再使用灰土强 夯法, 将土层按照均匀的间隔进行钻孔的工序, 然后在孔 内注入常用的添加物质, 再用夯锤进行夯实工序, 使土层 的密度变得均匀、 土质厚实。 但在夯实的过程中会造成剧 烈的震动, 需对建筑物和仪器进行保护。 该方法使得地基 承受的载荷得到了较大程度的提高, 成功避免在巨大压力 之下出现下沉和移位现象的发生。 3 3 软土地基施工技术 由软弱黏性土构成的地基称为软土地基, 主要由淤泥 以及可压缩程度较大的泥土构成, 所以软土地基之间存在 较大的空隙、 抗剪强度较弱以及透水性强的特点, 综合以 上特性, 所以其承受的载荷能力很受限制。 因为水利水电 工程需要地基为其提供足够载荷承受能力来满足施工的需 要, 所以需要对软土地基进行必要的地基处理, 其施工技 术主要有。 1) 换填土技术。 其作为最常见最简便的处理方法, 通 常条件下将水泥和灰土作为添加剂, 以此来增加地基的可 塑性和密度, 从而有效增强软土地基的承载能力, 加之其 造价成本较低, 便于控制工程的施工进度, 这种方法也成 为了施工方比较重视的一种方法。 2) 重物强夯法。 顾名思义就是利用重物对软土进行不 断夯实和击打, 最终提升地基的承重能力, 为建筑物提供 全部的载荷, 避免坍塌和下陷的情况出现。 通过对被改造 地基的强夯工序, 让被改造地基变得坚固和结实, 但是在 进行夯实处理的时候应当按照一定的程序, 在一层夯实处 理完成之后, 再进行下一层的夯实处理, 最后一层夯实之 后才可以进行夯实基坑的填平工序。 因为夯实机容易造成 巨大的振动, 影响夯坑周边表层泥土的紧密程度, 所以在 夯实完成后还需再对进行一次强度较低的夯实工作, 例如 压路机进行夯实处理。 根据我国在许多工程地基处理中的 经验, 在对松土和软土进行夯实技术处理的同时, 如果进 行一些其他固化处理, 其最终效果会有较大的提升。 3) 重物挤淤法。 这种方法区别于重物强夯法的一点就 是适用沼泽地或其他亲水性较强的地基, 但是由于难以实 现排水和抽水, 其他的方法就难以实现, 唯有通过碎石等 材料进行加固。 但是, 这些碎石也有明确的标准, 其半径 一定要达到 15 cm。 这种方法最先从被处理地基的中心开始 进行重石的添加, 这样做的主要目的是降低采用重石填充 来处理地基的材料损耗, 提高经济效益。 采用这种方法, 最后这些填埋物会像三角体或者圆锥体一样, 填埋物底部 会因为重石的投入越来越宽大, 然后在宽大到适当的程度 之后就可以进行夯实的工作了。 在压路机工作的时候, 再 根据实际情况向里面添加石头, 如此往复多次之后, 最终 实现其根基的稳固和坚实。 4 结束语 地基质量是水利水电工程的根本保障, 必须通过不断 对地基施工技术的研究和实践去发现更多的科学施工方法 和安全的施工技术, 提高地基建设的质量, 最终完善对不 良地基的加固, 为整体工程的实施打下坚实基础。 ID: 002289 参 考 文 献: 1 童健. 水利水电中地基工程施工技术探究J. 科技创新与应 用,2013,3(15):178. 2 冯秋,曹国刚. 水利水电不良地基的处理方法J. 科技创新导 报,2009,6(10):187 -188. 3 弃文英,李宝英,魏长宏. 水利水电基础工程与地基处理技术的 现状和展望J. 机械工程与自动化,2009,38(3):167 -168. 4 刘间德. 水利水电工程中地基施工的新技术J. 陕西水利, 2011,80(6):51 -52. (上接第 209 页) 木方格栅、 木楞钉住、 围檩和斜撑形成三角架支撑固定在 侧梁模板。 梁模板安装后校正梁中线、 标高、 断面尺寸。 4) 楼板模板铺设: 模板铺设可从一侧开始, 每两块板 间应挤紧, 楼板均应保证按模板排列图操作, 尽量不要切 割整张夹板, 在拼缝处可用窄尺寸木板, 但均应拼缝严密; 平台板铺完后, 用水平仪测量模板标高, 进行校正, 并用 靠尺找平。 5) 混凝土浇筑: 高支模构件浇筑过程中严格控制浇筑 速度在 1 m/ h 内。 6) 拆模: 拆模时间应严格按照 GB05204 - 2002混凝 土结构工程质量验收规范中“模板拆除”规定实施。 4 3 立杆、 水平杆及剪刀撑构造要求 1) 排架的每根立杆下须垫置木垫块; 立杆之间按歩距 满设双向水平小横杆, 确保两方向足够的设计刚度。 水平 杆同周边已施工的柱、 梁等构件进行拉结, 确保排架侧向 稳定。 2) 碗扣要事先计算好高度, 正确选择规格, 层层对 立, 保证间距与歩距按模数搭设, 确保水平小横杆的安装。 3) 剪刀撑的接长采用搭接, 搭接长度不小于 1 m, 且 不小于 2 个扣件连接, 钢管外露扣件端板不小于 100 mm。 4) 高排架的搭设和主体结构同步施工, 为了增加高排 架的整体稳定性, 高排架与已经施工完毕的框梁进行有效 拉结。 5 结 语 高支模系统具有多样性、 复杂性和高危性的特点, 在 施工前应编制高支模专项施工方案, 并组织专家论证。