第四节 基础工程
黑龙江省已建的水利枢纽和水工建筑物的基础处理,根据不同的天然地基工程地质和水
文地质条件,分别采取基坑降水、震动密实、沉井、灌注桩和灌浆等不同措施。
一、基坑降水
水工建筑物施工中,对基坑积水和渗水的排除,通常采取两种办法。一种是明排,先在
开挖轮廓外围挖沟,将地表水引走,再在基坑边界处布设集水井,配备抽水机排除。抽水机
一般为离心泵,80年代辅以潜水泵。另一种是深井降水,用于基础透水性强,或明排对地基
有扰动时采用。深井降水是在基础外围,根据涌水量计算,布置相应的井,在井内抽水,使
基坑内水位下降,甚至疏干。70年代以后省水利专业施工队伍在基础工程施工中,已普遍采
取深井降水办法。在地基属粘上或细砂等透水性弱的工程,亦有采用真空管井点进行排水。
二、震动密实
疏散砂土的软基础,主要采取震动密实的措施。勃利桃山水库施工,主坝约有5200平方
米面积,在164米高程以下覆盖着大量的粗砂和细砂,为防止地震液化,设计要求其相对密度
达到70%。经现场试验后,使用震动力7吨的震冲器进行震动密实。震冲之前先造孔,孔距23
米,呈正三角形分布,最低的横贯击数9击,提升震冲器的同时,投放粒径5—40毫米的砾砂
、卵石、碎石、石渣等回填料。通过震动密实,达到了设计要求的紧密度。
三、沉井
在已建的水工建筑物施工中,有些地基有淤泥、粉砂或流砂,以及施工排水比较困难的
情况下,采用了沉井法施工。1956年呼兰县蒙古图抽水站的吸水池工程,采用小沉井排列分
井开挖的办法,解决了涌砂问题。1958年肇源县中心抽水站基础工程采用16×22米的较大沉
井法施工。1966年查哈阳灌区江西9孔泄水闸以及固滩工程、江东2孔进水闸等3项工程,均采
用长8—20米、宽1米、高5米的数十个大型预制沉井,解决了基础开挖问题。1968年虎林县湖
北闸工程中,闸体基础为一个长20米、宽18米、高4米间两道隔墙及另外两个小沉井,解决了
水大难以施工问题。1982年在大庆中央排水干渠渠首提水泵站工程中,泵房基础采用主沉井
长15米、宽5.7米、高6.5米,联接主沉井的两个副沉井高6.7米,解决了淤泥、流砂、涌
水量大等施工难关。沉井的施工程序包括井箱预制、开挖下沉、井内排水等。井箱一般用钢
筋混凝土预制而成,下沉时要求保持平稳均衡,防止倾斜、移位。开挖根据条件用人工或机
械进行。
四、灌注桩
灌注桩亦称钻孔桩,在黑龙江省各地比较普遍用于梁式桥或相应结构的基础工程。70年
代在各地灌区、涝区的干渠桥梁工程中已应用。80年代省专业施工队伍先后在虎林县王家大
桥,勃利县倭肯大桥,以及南部引嫩等工程中,采用了灌注桩基础。已用的灌注桩形式有垂
直摩擦桩和潜嵌石桩两种。桩深一般为1225米,嵌岩深度23米。钻孔多使用正、反循环回转
钻机。
五、灌浆
在水库枢纽和水工建筑物岩石地基中,岩石破碎、松软,有断层破碎带、软弱夹层带、
岩液、岩洞等,进行技术处理,采用对岩体灌浆措施。60年代初,在牡丹江兰岗水电站基础
工程中,曾进行过灌浆施工(工程已下马停建)。70年代在省水利第二工程处组建了灌浆施
工队,先后进行龙凤山水库大坝东山接头渗漏的灌浆处理,尚志县黑龙宫水库输水洞堵漏的
灌浆处理,青年水库输水洞裂缝的灌浆处理等施工。80年代初又进行勃利桃山水库岩基灌浆
施工。龙凤山水库大坝东山接头防渗漏灌浆,应用水泥、氰凝、丙凝等材料,对坝肩基岩进
行造孔灌浆,基本封堵了渗流通道。尚志县黑龙宫水库输水洞有22处漏水,其中浆砌石斜墙
有14处射流,渗漏量最大的超过20公升/秒,并呈现混水,威胁坝身安全。灌浆施工应用水
泥、丙凝及红星一型速凝剂等材料,封堵住大小渗漏处,排除了险情,水库当年即正常蓄水
灌溉,至今未再发现渗漏现象。勃利桃山水库大坝坝基岩体构造裂隙发育、破碎,透水性大
,单位吸水率0.4—3.1升/分·米·米,加权平均单位吸水率为1.5升/分·米·米,河
谷最大值达9.7升/分·米·米。设计要求对基岩距地表5米之内进行固结灌浆,以提高地基
的整体性、均匀性和承载能力;在20米之内沿坝轴形成一道防渗帷幕,以减少地基的渗漏量
,降低扬压力,灌浆施工中,采用自上而下分段造孔,半循环水泥灌浆方法,灌浆压力根据
现场试验,控制在1.2—2.0公斤之间,使单位吸水率改善到0.020.04升分·米·米,达
到了设计要求。