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摘要：随着水利工程建设的不断发展，特别是在地形复杂的地区，地基处理显得尤为重要，不仅能保证水利工程施工的正常展开，又能保证水利主体建筑物工程的安全、可靠。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；基础工程；施工技术
引言：
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，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。
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一、水利水电工程地基概况
市场经济的飞速发展，需要我国水利水电工程继续扩充建设，有效深入开发，而在实际建设阶段中，则经常会遭遇无法满足基础建设的不良问题。其中不良地基会对水利工程基础建设产生至关重要的影响，为此应有效引入科学处置方式进行规范建设。不良地基主体由天然条件不佳造成，令其地质包含较多先天不足状况，例如土地较硬、承载力不佳，无法符合上部建设工程稳定性标准要求。在水利工程建设中，由于地质状况不佳，会令其抗滑性能受到不良影响，降低整体构筑物稳定水平，并令安全系数反应不佳。导致该问题的成因在于，地质岩石以及混凝土在各异倾角软弱夹层、断层、破碎地带的抗压水平较低，不能符合其上建筑项目的稳定可靠标准。基于不均匀效应的形成以及显著沉降作用，令地基基础较易在局部层面或整体方面受到影响。再者岩层自身不佳、强度不均衡、分布差异化，令其在持续荷载影响下，会由于超出允许范围值而引发沉降现象。
二、水利水电工程基础处理的特点和要求
2.1水利水电工程基础处理的特点
2.1.1直接事关建筑物安危
对于水工建筑物来说，由于承受荷载复杂、运行条件的不利因素多，地基与基础非常重要。水工建筑物的失事，约有一半是由于地基失稳或地基险情引发的。
2.1.2技术复杂，前期工作重要
由于水工建筑物地基的地质条件复杂多样，其上部结构物的要求也复杂多样，因此地基与基础工程在许多情况下十分复杂。为了避免或减少大的失误，减少损失，地质勘探工作应做细，需要在施工前进行必要的补充勘探或现场施工试验。
2.1.3隐蔽工程施工质量至关重要
地基基础工程是隐蔽工程，工程完工以后难以进行直观的质量检查和评定，其质量缺陷在运行使用阶段方能暴露出来，一旦发生质量缺陷或事故，返工修补十分困难。因此地基基础工程施工应当特别重视施工过程的质量检查和控制。
2.1.4施工工期短
水工建筑物的地基基础工程常常利用枯水期施工，工期紧迫、干扰大，需要进行周密的组织与安排，应当尽量选择工效高的施工方法和机械。
第一，要具备地基与基础的施工图纸、地址勘察报告、相关的技术文件、掌握施工地区内的地址情况是怎样的。第二，在开挖前，要严格的按照施工方案的各项内容规定执行，在将施工的范围内的各种建筑物、管线、树木等物体进行妥善的处理。第三，假如施工的地点在山区内，要了解当地地层岩性，地质构造、地形地貌和水文地质等，做好土方在施工中会出现滑坡时预防措施。第四，在将积极设备开往施工现场的时候，要事先做好对公路加宽、加固的工作。最后，必须将测量线的定位控制线、水准基准点等的尺寸做好复核、保护、经常复测，并且要办理预验手续。
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三、水利水电基础工程施工技术
1、CFG桩的应用
水泥粉煤灰碎石桩（cement- flyash- gravelpile，以下简称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、桩间土和褥垫层一起构成CFG复合地基。长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺是由长螺旋钻机、混凝土泵和强制式混凝土搅拌机配混凝土运输车组成完整的施工体系。CFG桩复合地基适用于处理粘土、粉土、砂土、人工填土和淤泥质土等土层。
在CFG桩复合地基中，上部结构传来的荷载是由CFG桩体、桩周土和褥垫层共同承担的。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。CFG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，CFG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。
（5）对桩周围土质的约束作用。
在无侧向约束的土体，受荷后其侧向变形比有侧向约束的大，从而使垂直应力集中，由于CFG桩对桩周土体侧向变形的限制，使侧向变形减小，相应地也减小了垂直变形。
2、水泥粉煤灰碎石桩的应用
水泥粉煤灰碎石桩在水利工程地基改造中的使用比较广泛，其材料主要是水泥、粉煤灰和碎石，具有较高的粘结强度。利用水泥煤粉灰碎石桩、褥垫层以及桩间土共同组成水利工程的复合地基。在地基上部的建筑物产生的压力会造成褥垫层产生变形，同时将这些压力均匀的分散到水泥粉煤灰碎石桩以及桩间土之上，使地基的受力比较的均匀，同时水泥粉煤灰碎石桩的承载能力随着挤密作用得到进一步的提高，同时桩周围的土层产生的策应力又进一步的强化了其受力的能力。水泥煤粉灰碎石桩由于材料比较容易获得，成本比较低，因此在水利工程地基处理中的使用十分的广泛。
3、水利工程中堤防防渗施工技术
20 世纪70 年代以后，尤其改革开放以来，通过大量的工程实践和科学实验，防渗加固技术发展较快，施工设备、施工方法不断改进，施工效率不断提高，我国防渗墙的施工水平已跨入了世界先进行列。
（1）混凝土防渗墙
混凝土防渗墙是20 世纪60 年代初发展起来的一种垂直防渗技术，目前已成为粒状地层的主要防渗手段，它不仅可以用于永久性地基防渗，对正在漏水和存在险情的堤坝进行防渗处理，还可用于临时施工围堰、基坑防渗等，其主要优点是能有效地控制墙厚，墙段之间结合紧密，安全可靠。目前，防渗墙的施工技术有了很大发展，出现了很多造墙、造孔的新技术。在墙体材料方面，有钢筋混凝土、普通混凝土、塑性混凝土、自凝灰浆和固化灰浆等；在造孔机具方面，有正、反循环冲击钻机、抓斗机、链斗式挖槽机、射水成槽机、锯槽机、振动板桩、振动切槽、振动沉膜等。深厚型防渗墙一般用在承受水头大于20米、墙深30米以上的大坝和险要地段的堤防工程中，其厚度一般是60到80厘米，最大为130厘米。为保证底部墙段的有效连接，一般是墙越深厚度越大。墙体材料多为普通混凝土或塑性混凝土，根据地层和防渗要求确定。一般是承受的水头越大、透水性越强，要求的防渗性能越高，墙体刚性也越大。
（2）高压喷射防渗墙
高压喷射防渗墙是借助于高压射流冲击扰动坝基覆盖层，同时灌入水泥浆，使浆液与被灌地层土颗粒掺混，形成防渗墙。近年来，山东省水利科学研究院王明森等科技人员，在多年高喷实践的基础上，进行了大粒径地层高压喷射灌浆构筑防渗墙技术的研究，形成以高压射浆、高喷浆液的合理选用为特色的大粒径地层高喷施工技术，在多项工程中进行推广应用，效果良好。
结束语：
由此可以看出，在水利水电的建设工程中，基础的处理技术是十分重要的，地基和基础是水利水电的生命线，然而基础工程和地基处理又是整个施工的重要环节，因此，作为专业的技术人员，在施工的过程中一定要提高自身的技能和素质，严格的按照施工的标准进行作业，只有这样才能保证整个工程的安全性和稳定性。
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[5]沈建峰. 水利工程基础处理技术分析. 黑龙江水利科技，2012.08.
论文作者:吴景新
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/13
标签：地基论文; 防渗墙论文; 基础论文; 水利工程论文; 褥垫论文; 碎石论文; 工程论文; 《防护工程》2018年第26期论文;