關(guān)于水利水電大壩工程基礎(chǔ)的處理設(shè)計的探討

【摘要】隨著水利水電工程行業(yè)的發(fā)展，人們對水利工程也提出了更高的要求。大壩基礎(chǔ)處理環(huán)節(jié)所具有的安全性和經(jīng)濟性變得更加明顯，在大壩基礎(chǔ)處理的過程中不僅需要根據(jù)相應(yīng)的工程圖紙進行設(shè)計施工，還需要考慮到大壩所在區(qū)域地理環(huán)境和水文氣候變化等因素，確保大把的設(shè)計滿足水利水電大壩建設(shè)工程的實際需要。

【關(guān)鍵詞】水利水電；大壩；基礎(chǔ)處理；設(shè)計

引言

水利水電大壩是水利水電工程的基礎(chǔ)設(shè)施，大壩工程建設(shè)的質(zhì)量直接關(guān)系著水利水電工程的最終質(zhì)量的運行效果。大壩工程基本處理是一種專業(yè)性的作業(yè)，在設(shè)計基礎(chǔ)處理只有從安全穩(wěn)定以及長期使用為出發(fā)點，綜合考慮地域地質(zhì)土壤、水溫氣候等條件才能實現(xiàn)基礎(chǔ)處理的穩(wěn)定發(fā)展。鑒于此，本就結(jié)合實例探析水利水電大壩工程基礎(chǔ)的處理設(shè)計相關(guān)問題。以期為相關(guān)工作人員提供參考借鑒意義。

1、水利水電大壩基本處理概述

大壩根基的建設(shè)是大壩的建設(shè)最重要的環(huán)節(jié)之一，在大壩的基礎(chǔ)處理的設(shè)計中需要注意幾點問題：

1.1 由于受到地下環(huán)境的影響，大壩的地下夾層的土壤穩(wěn)定性不均勻，因此在建設(shè)大壩的地基基礎(chǔ)時大壩本身缺乏穩(wěn)定性；

1.2 大壩的根基受到地形結(jié)構(gòu)的影響，導(dǎo)致根基本身不具有強的穩(wěn)定性，大壩的防水能力受到影響，容易發(fā)生漏水滲水現(xiàn)象，導(dǎo)致整個大壩的穩(wěn)定性遭到破壞，對于大壩來說一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象，受到水壓的沖擊，必然會減弱自身的抵抗強度；

1.3 由于地形以及水體環(huán)境的影響，水利水電大壩根基下的巖體層易發(fā)生變形現(xiàn)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(fā)生變形現(xiàn)象，進而使得整個大壩出現(xiàn)移動沉陷的現(xiàn)象，影響水利水電工程的建設(shè)與使用，在大壩基礎(chǔ)處理的設(shè)計中應(yīng)盡量平衡巖體層的受力情況，避免出現(xiàn)大壩巖體層發(fā)生變形的情況。

2、水利水電大壩工程基礎(chǔ)的處理設(shè)計的重要性分析

在水利水電工程中大壩工程建設(shè)中，只有大壩的基礎(chǔ)能夠處理的好，讓其足夠穩(wěn)固和可靠，才能保證其的功能正常發(fā)揮，讓水利水電工程能夠順利的運行。大壩的基礎(chǔ)的處理工作是要保證水利水電工程所在的地域的水文條件滿足要求，對水文條件進行分析、設(shè)計和管理，讓大壩的基礎(chǔ)能夠滿足建設(shè)的需求。

有很多因素能夠?qū)Υ髩蔚幕A(chǔ)處理工作造成影響，比如大壩相關(guān)的設(shè)計規(guī)范、施工要求、水利水電工程所在地的水文氣候、土壤地質(zhì)要符合建設(shè)條件等，只有確保這些都沒有問題，才能保證大壩的基礎(chǔ)處理沒有問題，建設(shè)出主體穩(wěn)定、牢固、安全的大壩，順利發(fā)揮其功能。

3、實例探析水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理設(shè)計方法

3.1 工程概括

某大壩建設(shè)工程，大壩中壩高80m，軸線長度為335m。大壩的建設(shè)目的是為了防洪，為混凝土重力壩類型，由于基礎(chǔ)的地質(zhì)條件不是很好所以必須注意基礎(chǔ)處理。該大壩壩基發(fā)現(xiàn)了5條斷層，綜合的巖體滲水性一般，有著較好的滲水性。

3.2 基礎(chǔ)處理的內(nèi)容確定

該工程壩基處理的內(nèi)容有兩個方面：一是軟弱夾層。其工程特性有顯著的降低，通常軟弱夾層的變形模量為0.03-0.05Gpa，抗剪強度為0.24-0.34，與周圍的巖體相比其力學(xué)

特點明顯的減少了，導(dǎo)致其抗剪強度的無法滿足后期的工程需求。二是壩基滲漏，由于壩基出現(xiàn)一定的斷層，導(dǎo)致巖基極易出現(xiàn)漏水滲水的現(xiàn)象，因此要做好防滲工作。

3.3 基礎(chǔ)的處理設(shè)計方法

3.3.1 大壩工程的基巖加固設(shè)計

由于壩基所處巖層有軟弱夾層的存在，承載能力較差，考慮基礎(chǔ)的穩(wěn)固性和承載能力得出解決辦法，需要對基巖進行加固處理。在加固巖層設(shè)計中首先應(yīng)遵循固結(jié)灌漿布置原則，在設(shè)計大壩基礎(chǔ)處理之前，需要先合理的設(shè)計固結(jié)灌漿以使兩岸拱肩重力壩段能夠得到均勻的分配。通過固結(jié)灌漿的方法，讓基巖強度增強的同時，還能改善其防滲性能。在實際具體的操作中，應(yīng)該全方面的考慮影響因素，做好固結(jié)灌漿的分析和設(shè)計。比如可以通過對兩岸拱肩重力壩進行合理分配，再進行有針對性的固結(jié)灌漿，將拱座下游作為集中區(qū)域，并在此基礎(chǔ)上合理的擴大處理范圍。

在該工程中，固結(jié)灌漿的處理范圍設(shè)計為十五米至二十五米，還要結(jié)合實際壩基應(yīng)力狀態(tài)，對不同位置的固結(jié)灌漿處理深度進行進一步的明確，河床段為七至九米，兩岸拱座為八到十一米，部分存在地質(zhì)缺陷的壩段則為十至十五米。

3.3.2 大壩工程基礎(chǔ)的開挖方式設(shè)計

一般來說，大壩的開挖方式都采用臺階式，并要求臺階的高度和平臺寬度能夠滿足后期的抗滑要求。本工程基礎(chǔ)的開挖方式為平臺寬度為壩底深度的1.5倍，每節(jié)臺階的高度差為8m，并最終確定開挖比為0.35：1。考慮到施工的環(huán)境和工程需要，選擇一個上游傾斜角為6°的壩基面，并保持壩基的狀態(tài)。由于該大壩工程后期主要用于防洪 ，所以還需要考慮到泄洪中產(chǎn)生的霧化水，這些霧化水可能會影響到兩岸的表面，因此基礎(chǔ)的開挖方式可能影響到壩基的穩(wěn)定性，因此需要采取一定的防護措施，保護壩基。

3.4 大壩基面處理

結(jié)合該大壩所在地的地質(zhì)勘查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在基面局部區(qū)域，存在這斷層、軟弱夾層等地質(zhì)問題，需要進行有針對性的處理設(shè)計，以保證大壩基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。對于斷層和溶洞等缺陷問題，可以通過清理，然后以混凝土進行灌注回填，為基礎(chǔ)的施工提供良好的地質(zhì)條件。對于軟弱夾層，可以利用掏挖的方法進行處理，將掏挖深度控制在夾層寬度的1. 5倍左右，同時在進行深挖時，還應(yīng)該對夾層密集區(qū)域以及交匯位置進行可靠處理。

3.5 地質(zhì)缺陷設(shè)計

該大壩工程的地質(zhì)缺陷主要是有斷層和軟弱夾層引起的，對于軟弱夾層而言夾層寬度與掏挖深度的設(shè)計比例為1：（1～1.5），若是比例需要減小，在設(shè)計中應(yīng)同時展開夾層交匯處以及斷層、夾層密集區(qū)地等部位的設(shè)計。斷層厚度與斷層混凝土塞開挖深度的設(shè)計比例一般為1：（1～1.5），另外在設(shè)計時開挖的范圍需要增加到壩體外2～3m。該水利水電基礎(chǔ)處理在開挖時發(fā)現(xiàn)了1條勘探平洞和1個大口徑鉆孔，根據(jù)大壩灌漿相應(yīng)條件，對這兩點應(yīng)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(fā)現(xiàn)的大口徑鉆孔而言，也應(yīng)清理掉松動巖塊，綜合考慮拱座應(yīng)力設(shè)置情況來采用混凝土進行填充，在處理時應(yīng)實時觀測溶洞與平洞，若是二者的規(guī)模較大而且埋藏深度較大，就需要先設(shè)置大口徑鉆孔，在進行填充。

4、結(jié)束語

總之，水利水電大壩基礎(chǔ)的處理設(shè)計是水利水電工程大壩建設(shè)的重要內(nèi)容，其也有著關(guān)鍵性的作用。本文結(jié)合實例分析了大壩基礎(chǔ)處理的重要性及設(shè)計方法，希望能為我國水利水電工程提供有用的價值。但同時也要注。，隨著科技的不斷進步，基礎(chǔ)處理的設(shè)計將會不斷地發(fā)生變化，這些研究還需要更多的人去努力。保證施工設(shè)計的合理性，保證基礎(chǔ)建設(shè)工作的質(zhì)量，這是基礎(chǔ)內(nèi)容，這樣才能確保水利水電功能的正常發(fā)揮。

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