水利水電大壩基礎處理的重要性及設計方法

熊偉

(新疆水利水電勘測設計研究院,新疆烏魯木齊 830000)

水利水電大壩基礎處理的重要性及設計方法

熊偉

(新疆水利水電勘測設計研究院,新疆烏魯木齊 830000)

隨著我國國民經濟的不斷發展,我國對于水利工程的投資力度越來越大,在水利工程建設中一定要重視勘測和安全管理。本文先概述水利水電大壩工程的基礎處理,并說明我國水利水電大壩基礎處理存在的主要問題,進而以具體工程為例說明水利水電基礎處理的設計,希望能為相關人員帶來一些幫助。

水利水電 基礎設施 設計實施

水利水電工程建設的基礎為大壩建設，在大壩建設中應根據大壩的現狀制定合理的施工方案，以提高大把的施工質量，目前我國的水利水電施工還存在很多的很多方面的不足之處，本文主要以具體工程為例，探討水利水電大壩基礎處理的重要性和設計，為更好地說明問題，本文先簡單概述水利水電基礎處理。

1 水利水電大壩基本處理概述

隨著水利水電工程行業的不斷發展，大壩基礎處理環節所具有的安全性和經濟性變得更加明顯，在大壩基礎處理的過程中不僅需要根據相應的工程圖紙進行設計施工，還需要考慮到大壩所在區域地理環境和水文氣候變化等因素，確保大把的設計滿足工程實際需要。在大壩的建設中最重要的環節之一是大壩根基的建設，在大壩的基礎處理的設計中需要注意以下幾點問題，首先由于受到地下環境的影響，大壩的地下夾層的土壤穩定性不均勻，因此在建設大壩的地基基礎時大壩本身缺乏穩定性。第二大壩的根基受到地形結構的影響，導致根基本身不具有強的穩定性，大壩的防水能力受到影響，容易發生漏水滲水現象，導致整個大壩的穩定性遭到破壞，對于大壩來說一旦出現這種現象，受到水壓的沖擊，必然會減弱自身的抵抗強度。第三由于地形以及水體環境的影響，水利水電大壩根基下的巖體層易發生變形現象，這是因為整體來說根基下面的巖體層的承受壓力要遠遠高于其他的巖體層相比承受的壓力，整個地下巖體層的平衡都會受到根基巖體層的影響，由于受力不均勻就容易使大壩根基發生變形現象，進而使得整個大壩出現移動沉陷的現象，影響水利水電工程的建設與使用，在大壩基礎處理的設計中應盡量平衡巖體層的受力情況，避免出現大壩巖體層發生變形的情況。本文以具體的工程實例來說明水利水電工程大壩基礎處理的設計。

2 水利水電工程大壩基礎處理設計

2.1 工程概況

本文所講水利水電工程主要以防洪、供水為主，在一些特殊時期還兼備灌溉等用途的水庫工程，攔河大壩處在峽谷之中，屬于混凝土重力拱壩，大壩軸線全長120m左右，大壩的設計高度約在39.8m左右，在大壩地基工程的建設中并未對施工現成的地質條件提出特殊要求，在大壩的根基四周存在河床的基巖淺槽和2條斷層，在設計中由于周邊存在建筑物，因此河床中的右岸F1處和F2處的設計對建筑物有一定影響。

在水利水電大壩基礎處理中，混凝土重力拱壩立面與平面上面都可以建立拱以使壩頂所受力沿著荷載發生的地方轉移，另外重力拱壩立面以及平面都還需要完美的結合拱和梁的作用，使兩岸拱座基巖和壩體下部來承受大壩的壓力，同時促進大把的壓力傳輸到底部基巖，使整個基巖以及壩肩巖體產生反作用力保證整個大壩的穩定性。而大壩基礎處理設計滿足這些要求就要求大壩的基礎具有非常強的硬度，同時地質條件設計還必須具有很強的平衡能力，才能保證大壩的拱座承載能力滿足設計的要求。

2.2 水利水電大壩基礎處理的設計方法

新疆某工程水利水電大壩的基礎處理設計主要包括巖層加固設計、 開挖方式設計、地質問題處理設計以及大壩的平洞與鉆孔回填處理設計，下面具體講述這幾方面的基礎處理設計。該水利水電工程地質主要表現為抵抗能力較差的灰巖，容易受到爆破、裂縫以及腐蝕等的影響發生破壞，大壩基巖應用性能受到此地質條件影響比較大，因此結合地域地質條件設計固結灌漿處理應加固基巖，具體而言在加固巖層設計中首先應遵循固結灌漿布置原則，水利水電大壩的壩基和重力拱壩拱座容易受到水平推力與壓應力等因素的影響，因此在設計大壩基礎處理之前，需要先合理的設計固結灌漿以使兩岸拱肩重力壩段能夠得到均勻的分配。針對大壩基礎處理的開挖方式的設計。大壩工程基礎開挖方式通常設計為臺階式開挖，而平臺寬度與臺階高度在很大程度上受到壩體抗滑的安全和穩定條件的影響，在設計開挖臺階時應保證開挖坡比值為1：0.35，臺階高度在8～10m范圍內，壩底的設計寬度應至少小于每壩段開挖平臺寬度的50%，為保證壩體應力與大壩基底的穩定性，壩基面的傾斜度與上游最好設計為7度的夾角。

由于該水利水電工程基面的中部地質存在斷層以及軟弱夾層，因此在設計時，還需要考慮到地質缺陷的設計，通常采取的開挖設計方法為掏挖、利塞。對于軟弱夾層而言夾層寬度與掏挖深度的設計比例為1：(1～1.5)，若是比例需要減小，在設計中應同時展開夾層交匯處以及斷層、夾層密集區地等部位的設計。斷層厚度與斷層混凝土塞開挖深度的設計比例一般為1：(1～1.5)，另外在設計時開挖的范圍需要增加到壩體外2～3m。該水利水電基礎處理在開挖時發現了1條勘探平洞和1個大口徑鉆孔，根據大壩灌漿相應條件，對這兩點應采取混凝土填充處理，在對巖溶洞穴采用混凝土處理后，還需要對平洞進行回填，同時還需要采取排除處理，對于發現的大口徑鉆孔而言，也應清理掉松動巖塊，綜合考慮拱座應力設置情況來采用混凝土進行填充，在處理時應實時觀測溶洞與平洞，若是二者的規模較大而且埋藏深度較大，就需要先設置大口徑鉆孔，在進行填充。

3 結語

綜上所述，本文先概述了水利水電基礎處理，進而以具體工程為例，探討水利水電大壩基礎處理的重要性和設計。大壩工程基本處理是一種專業性的作業，在設計基礎處理只有從安全穩定以及長期使用為出發點，綜合考慮地域地質土壤、水溫氣候等條件才能實現基礎處理的穩定發展，隨著科技的不斷進步，基礎處理的設計還會不斷發生變化，這些研究還需要更多的人去努力。

[1]白建軍,董陽光,耿凡坤等.恰甫其海水利樞紐大壩工程基礎穩定性漿液灌漿中的問題及措施[J].水利水電技術,2009．

[2]林宗禹,任力強.汾河二庫大壩基礎加固及其深層抗滑穩定性分析[J].水利水電技術,2007.