水利水电工程的基础施工技术

文／何晶 承德市水利工程处 河北承德 067000

引言：

水利水电工程的基础施工技术在工程建设中不仅能够保证工程质量和安全，提高工程施工效率，还可以保护生态环境。因此，水利水电工程的建设者应该重视基础施工技术的研究和应用，不断推动基础施工技术的创新和进步，以更好地满足日益增长的世界能源需求，促进人民生活水平的提高。

1.水利水电工程与基础施工

水利水电工程的特点主要体现在以下几个方面：一是规模巨大，水利水电工程通常涉及大坝、水电站、输水管道等设施，其规模庞大。二是工程复杂，水利水电工程涉及到水文水资源、水利结构、土地利用等多个学科领域，工程任务复杂多样。再次，工程施工周期长。水利水电工程需要经过多个阶段的施工才能完工，因此整个工程建设周期较长。三是施工环境复杂，水利水电工程常常需要在复杂的地质、水文条件下进行施工，施工环境恶劣。针对水利水电工程的特点，其基础施工技术也有着相应的要求。首先，需要具备水文水资源的研究能力。水文水资源的研究是水利水电工程建设的基础，对于水利水电工程的规划设计和施工方案制定有着重要的指导作用。其次，需要具备土木工程方面的专业技能。水利水电工程中涉及到大坝、水电站等土木结构的建设，因此需要具备相关的土木工程知识和技术。再次，需要掌握先进的施工技术和管理方法。水利水电工程的施工涉及到大量的施工机械和设备，因此需要在施工过程中合理利用先进的技术和管理方法，提高施工效率和质量。最后，需要具备应对复杂施工环境的能力。水利水电工程施工常常处于恶劣的环境中，需要具备应对复杂环境的能力，确保施工的安全和顺利进行。

2.水利水电工程的基础施工存在问题

水利水电工程作为重要的基础设施建设项目，对保障人民的生活和经济的发展起着至关重要的作用。然而，目前水利水电工程的基础施工技术仍存在一些问题，这些问题影响了其施工质量和项目进度，亟须解决。第一，水利水电工程的基础施工技术缺乏规范和标准。由于水利水电工程的特殊性，每个项目在具体的施工过程中都会遇到不同的挑战和难题。然而，当前缺乏一套完整的规范和标准，导致施工过程中缺乏统一的指导和规范，造成了施工质量的不稳定性。第二，水利水电工程的基础施工技术缺乏创新和应用新技术的意识。随着科技的不断进步，新的施工技术不断涌现，可以大大提高施工效率和质量。然而，在水利水电工程的基础施工中，很少有新技术的应用，仍然停留在传统的施工方法上。这不仅丧失了改进施工的机会，也限制了工程的进一步提升。第三，水利水电工程的基础施工技术人才短缺[1]。水利水电工程的基础施工需要高素质的技术人才来完成。然而，目前的人才培养体系和就业机制存在问题，导致缺乏专业人才来从事基础施工工作。这不仅影响了施工质量，也制约了工程的进一步发展。要解决以上问题，需要建立起完善的规范和标准体系，为水利水电工程的基础施工提供统一的指导和规范。同时，应加强科技研发并推广应用新技术，提高施工效率和质量。此外，还应加大对水利水电工程基础施工技术人才的培养力度，建立起完善的人才培养体系，吸引更多的优秀人才从事基础施工工作。

3.水利水电工程的基础施工技术价值

第一，水利水电工程的基础施工技术可以保证工程的质量。不论是水坝、水电站还是引水渠道，都需要经过一系列的基础施工工序才能完成。这些工序包括地基处理、基础建设和防渗措施等，它们直接影响到工程的稳定性和耐久性。通过科学合理地运用基础施工技术，可以保证工程的坚固稳定，使其能够承受水力冲击、地震等外界因素的影响，从而确保工程的长期运行和安全性。第二，水利水电工程的基础施工技术可以提高工程的施工效率。基础施工技术的运用可以合理安排施工流程、提高施工速度，从而缩短工期、降低工程成本。例如，通过采用先进的地基处理技术，可以有效地解决地质条件不良、土壤不稳定等问题，提高施工效率，减少施工时间[2]。此外，基础施工技术还可以减少人力资源的浪费，提高施工现场的安全性和工作效率，进一步提高工程的施工效率和质量。第三，水利水电工程的基础施工技术可以保护生态环境。在水利水电工程建设过程中，合理选择和运用基础施工技术可以最大限度地减少工程对环境的破坏。比如，在施工地点选择和进场工序中，考虑到保护野生动植物的栖息地，合理安排施工时间和施工方式，可以减少对生态环境的负面影响。另外，基础施工技术还可以减少水土流失、水污染等环境问题的发生，保护水资源和土壤的可持续利用。

4.水利水电工程的基础施工技术要点

4.1 岩土工程处理

在水利水电工程中，地质条件是一个必须考虑的方面。地质情况的复杂性和多变性对于工程的稳定性和安全性提出了很高的要求。因此，采取适当的岩土工程处理措施显得尤为重要。地表开挖是水利水电工程中常见的处理技术，地表开挖通常用于建造水库、运河或隧道等工程。在进行地表开挖时，需要根据具体情况选择合适的开挖方法和设备，以确保地表的稳定性和安全性。此外，还需根据地质情况进行地表开挖的支护工作[3]，以防止土方塌方或坍塌。土方填筑是水利水电工程中另一个重要的岩土工程处理技术，土方填筑通常用于修建堤坝或填埋土。在进行土方填筑时，需要选择适当的填筑材料，并按照设计要求进行填筑，以确保土方的稳定性和均匀性。此外，在填筑过程中还需要对土方进行适当的压实处理，以提高土块的密实度和强度。另外，边坡处理也是水利水电工程中关键的岩土工程处理技术之一。边坡处理主要用于保护山体或河岸的稳定性，防止边坡滑坡或侵蚀。在进行边坡处理时，需要根据具体情况选择合适的防护措施，如加固构造或植被覆盖，以增加边坡的稳定性和抗冲刷性[4]。

4.2 基础处理与施工

水利水电工程的基础施工技术是确保工程稳定和安全运行的关键。基础处理包括基础坑开挖、土石方处理和基础桩基础等施工技术。在施工之前，必须对基础进行适当的处理，以确保工程的稳定性和承载能力。基础坑开挖是水利水电工程基础施工的一项重要工作，在开挖基础坑的过程中，需要考虑地质条件、土壤稳定性和施工机械设备的选择。为了确保基础坑的稳定性，需要进行合理的支护措施，如使用钢板桩、混凝土悬挑板等。同时，应根据工程的要求和设计方案进行基础坑的尺寸控制和挖掘顺序安排。土石方处理是基础施工中不可忽视的一环，土石方处理主要包括土方开挖、填充和压实等工作。在进行土方开挖时，要考虑土体垂直和水平稳定性，并控制土方开挖的坡度和高度。在填充土方时，应选择合适的填料，并进行合理的压实工作，以确保填充土的稳定性和密实度。另外，基础桩基础是水利水电工程中常见的基础形式之一。基础桩基础的选择和施工需要根据地质勘探结果和工程的需要来确定。在进行基础桩的施工过程中，需要严格控制桩基础的位置、孔径和孔深，以确保桩基础的稳定性和承载能力。同时，在桩基础施工时[5]，还要注意桩身的质量和钢筋混凝土的浇筑质量，以确保桩基础的强度和耐久性。

4.3 混凝土施工

在水利水电工程的基础施工技术中，混凝土施工的要点包括混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护等过程。混凝土的搅拌是保证混凝土质量的重要步骤，混凝土搅拌要充分均匀，确保混凝土中各组分的充分融合，避免出现团料、砂浆分离等质量问题。同时，搅拌时间和速度要合理控制，避免过度搅拌导致混凝土的强度下降。在水利水电工程中，常常需要将混凝土从搅拌站运输到施工现场。在运输过程中，要保证混凝土的均匀性不受影响。因此，选择合适的运输设备和方法至关重要。运输过程中要避免混凝土的分层和泄漏，同时要控制运输时间，尽量避免混凝土在运输过程中出现凝结和变质等现象。接下来是混凝土的浇筑过程，浇筑时要保证混凝土均匀地铺设在施工的相应位置。为此，可以采用适当的浇筑方法和工具，确保混凝土的均匀性和密实性。同时，要注意施工过程中的温度和湿度，避免出现过快水分蒸发或冷却不均等问题，影响混凝土的强度和耐久性。混凝土养护是指在浇筑完混凝土后，通过适当的措施，保持一定的湿度和温度，促进混凝土的硬化和强度发展。养护过程中要注意避免过早脱模，避免发生裂缝和表面缺损。同时要根据环境条件，合理控制养护时间和方法，确保混凝土在养护过程中能够充分发挥其优势，确保工程质量。

4.4 钢结构施工

水利水电工程是现代社会建设中必不可少的重要项目，其基础施工技术的要点对于保证工程质量和安全至关重要。其中，钢结构的施工是水利水电工程中常用的一种技术手段。钢结构在水利水电工程中的应用广泛，常见于大型水闸门、桥梁等部分。钢结构施工过程中，涉及钢结构的制造、运输、安装和连接等多个环节。这些环节的要点是确保钢结构的质量和稳定性，以及保证施工过程的安全性。在钢结构制造过程中，需要严格按照设计规范和施工图纸进行操作，并采用高质量的钢材进行制造。对于焊接工艺，应选择符合要求的焊接方法，并经过必要的焊接试验和质量检测，确保焊缝的牢固性和质量。同时，还需要对钢结构进行防腐处理，以延长其使用寿命。在钢结构的运输过程中，要注意选择合适的运输工具和装卸设备，确保钢材的安全运输和装卸过程的稳定性。在运输过程中，要加强材料的保护，防止碰撞和变形，避免对钢结构造成影响。在钢结构的安装过程中，需要严格按照施工图纸和工艺要求操作。在起吊、安装和定位过程中，要注意选择合适的起重设备，确保安全可靠。同时，要进行必要的验收检查，确保钢结构的安装质量。在钢结构的连接过程中，要选择适用的连接方式，并按照规范进行连接。对于紧固件的选择，要满足强度和耐腐蚀要求。同时，还需要进行连接的质量检测，保证连接的牢固性和稳定性。

4.5 压力管道施工

水利水电工程中的压力管道施工是确保工程安全和顺利运行的重要环节，压力管道主要用于输送水和排除水，其施工技术包括管道铺设、接头制作、焊接和防腐涂层处理等。在施工过程中，需要特别注意以下几个要点。首先，正确的管道铺设是施工的基础。管道的铺设应符合设计要求，并在铺设前进行认真的检查和准备工作。特别是在土质地较差的地方，应采用合适的支撑方法，确保管道稳定并能承受外力。此外，在铺设过程中还需要注意管道的坡度，确保水流流通顺利。其次，接头制作是保证管道连接顺利的关键。在接头制作过程中，需严格按照相关标准和规范进行操作。首先，应保证接头材料的质量，选择合适的焊接材料和焊接方法。其次，焊接时需要保证合适的温度和焊接速度，确保焊缝的质量和强度。在接头制作完成后[6]，还需要进行非破坏性检测，确保接头的完好性和耐压能力。另外，焊接是压力管道施工中的重要环节。在焊接过程中，焊工需要具备相应的专业技能，在正确的工艺指导下进行操作。焊接前，要对焊接材料进行检查，并采取符合规范要求的预处理措施。焊接时，应注意控制焊接温度和加热时间，确保焊缝的质量和均匀性。同时，还需要进行焊缝的热处理，以提高焊接接头的强度和耐腐蚀能力。最后，防腐涂层处理是保护管道的重要措施。压力管道经常接触水和空气等介质，容易被腐蚀。使用防腐涂层可以有效延长管道的使用寿命。在施工过程中，需要选择合适的防腐涂层材料，并严格按照施工工艺进行涂层处理。涂层完成后，还需要进行质量检查，确保涂层的质量和完整性。

4.6 预应力管桩技术

预应力管桩技术的施工过程主要包括桩孔的钻掘、管桩的浇筑和预应力的施加。在施工现场确定桩点位置，进行土壤勘察及复核，确保桩基的设计和施工符合规范要求。使用钻机进行桩孔钻掘，钻孔深度和直径要根据设计要求进行调整，确保桩孔的质量和稳定性。接下来，进行管桩的浇筑，将钢筋网放入桩孔中，并注入混凝土，待混凝土凝固后，通过拉伸钢束施加预应力。进行桩顶的加固和封端处理，确保桩身的完整性和稳定性。预应力管桩能够提高桩身的承载力，使其能够承受更大的荷载和抗震能力。预应力管桩施工周期短，效率高，可以缩短工程建设周期，提高工程的进度和效益。预应力管桩施工过程中对土壤的扰动小，对环境的影响小，能够保护环境。此外，预应力管桩技术还具有施工方便、可靠性高、经济效益显著等特点，被广泛应用于水利水电工程的基础施工中。然而，预应力管桩技术在应用环节也存在一些挑战。桩基的设计和施工需要根据具体工程情况进行调整，需要充分考虑土壤的特性和荷载条件，以确保施工质量。预应力管桩施工过程中需要确保预应力的施加力度和方向正确，以充分发挥预应力的优势。最后，预应力管桩的质量检验和监控也是施工过程中的重要环节，需要严格按照规范要求进行操作，保证施工质量。

4.7 水利设备安装

水利水电工程的基础施工技术要点非常重要，直接关系到整个工程的顺利进行和后期的运行效果。其中，水利设备的安装是工程的一个重要环节。在水利水电工程中，通常会涉及到安装大型水泵、发电机组等水利设备，它们的正确安装对于工程的运行起到至关重要的作用。设备的安装操作是关键，安装水利设备涉及到多个环节，其中包括设备的提升、基础安装以及管道连接等。设备的提升需要使用起重设备进行，要确保设备在提升过程中不受损坏，安全可靠地到达安装位置。基础安装是指将设备稳固地安放在基础上，保证其在使用过程中不会发生晃动和位移，以确保设备的稳定性和正常运行。管道连接是将设备与工程中的水源或者其他管道进行连接，要确保连接的牢固性和密封性，以防止漏水等问题的发生。保证施工质量和安全性也是至关重要的，在安装水利设备的过程中，施工人员要按照设计要求和操作规程进行操作，确保每个环节的质量。比如，水泵的基础的尺寸、位置、标高及螺栓孔位置要符合设计要求，发电机组的电器接线要正确无误。同时，施工过程中要做好安全防护工作，保证施工人员的人身安全。此外，水利设备的安装还需要了解设备的使用说明和特点，包括设备的运行参数、操作方法、常见故障及处理等。只有全面了解设备，才能更好地进行安装和调试，保证设备能够正常运行。

4.8 施工监测与质量控制

在水利水电工程施工过程中，施工监测和质量控制是非常重要的环节。施工监测包括地质监测和测量控制，地质监测是通过对施工地区地质情况的调查和分析，了解地表和地下的地质结构以及可能存在的地质灾害等。根据地质监测结果，可以采取相应的措施来消除施工风险，确保施工的平稳进行。测量控制是通过测量工具和技术手段来获取施工过程中的数据，以监测施工的准确性和稳定性。测量控制包括对施工场地的水平和垂直测量，以及对施工设备的定位和调整等。通过测量控制，可以确保施工的精度和稳定性，避免施工偏差和质量问题。施工监测还包括质量检查和试验分析，质量检查是通过对施工过程中的材料、工艺和工程进展等进行检查和评估，发现问题并及时解决。质量检查的重点包括施工材料的合格性、施工工艺的规范性以及施工进度的合理性等。通过质量检查，可以保证工程施工按照设计要求进行，达到预期的效果。试验分析是通过对施工过程中的关键参数和数据进行检测和分析，验证施工的合理性和可行性。试验分析的重点包括对土质、水质和结构材料等的试验和分析，以及对施工过程中的安全性和可操作性的评估等。通过试验分析，可以及早发现施工中存在的问题，提前采取措施进行调整和改进，确保工程的安全和质量。

结语：

以上是水利水电工程基础施工过程中的一些要点。然而，具体施工要求会因工程类型和具体情况而有所不同，需要根据工程现场环境实际情况进行具体设计，改进与调整施工方案。在施工过程中，要严格按照相关规范和标准操作，并做好安全措施和质量保证工作。