浅析大坝基础处理技术

浅析大坝基础处理技术

陈斌

国网黑龙江省电力有限公司牡丹江水力发电总厂黑龙江牡丹江157000

摘要：本文从大坝基础处理的作用和特点出发，对于常见的基础处理方法进行简要的叙述，浅析水利水电大坝工程基础的处理设计。近年来，我国经济迅猛发展，而水利工程作为国家建设的基础工程，其发展自然得到了国家的不断关注。枢纽大坝工程在整个水利水电工程中占据重要地位，但是这些工程实施起来往往较有难度。大坝工程不仅具有范围广、流动性大特点，因此在建设大坝过程中特别容易发生质量事故，尤其是在水利水电大坝工程的基础处理环节，大坝工程的质量直接反映工程质量的好坏。因此，在建造设计水利水电大坝工程时，必须要对它的基础处理进行严格技术分析，并且依照有关的标准规范来设计，以确保水利水电大坝工程基础的质量安全。本文以大坝基础处理的作用和特点为出发点，对经常采用的基础处理方法加以概括叙述，之后用实际的工程项目为范本，尽可能详尽的描述其采用的处理内容和方法，并且对坝基的渗流控制进行了说明。

关键词：水利水电大坝工程；基础处理技术；设计。

前言：当前我国水利工程建设发展迅猛，国家在水利方面的投资也逐年增大，在对老的水利设施进行维护的同时也新修建了大量的大坝，大坝的安全受基础影响较大，大坝工程基础的处理设计显得愈加重要。本文从大坝基础处理的作用和特点出发，对于常见的基础处理方法进行简要的叙述，然后以具体工程实例出发，详细叙述其需要处理的内容和方式。伴随水利水电工程的飞速发展，与之对应的大坝建筑设计质量也得到了很大提高。枢纽大坝是水利水电工程的重要一环，其质量关系到整个水利水电工程的质量和使用效率，枢纽大坝工程的基础处理更是整个大坝施工中的重中之重，所以水利水电大坝工程的基础处理工作在施工是一定要做好。

1.水利水电大坝工程的基础处理特点

1.1水利水电大坝所受的各种危险因素

因为水利水电大坝工程的施工环境地质结构复杂、所以施工过程中要思考的载荷数目较大，而且实际运行过程中未知因素会比较多。由于这些因素都无法轻易确定和理论控制，所以基础质量严格把关掌控的重要性也彰显的更加明显。大坝的基础设计如果科学度和准确度不够会造成整个大坝的危险系数增加，甚至有可能发生工程事故或者无法抵抗自然灾害。

1.2大坝工程技术复杂及基础工作重要性

在投入使用后，复杂多样的地质环境会对水利水电大坝下部造成影响，而且上部也会受到结构物的各种工程指标要求。在这种上、下部结构都受到影响的情况下，基础工程的重要性就凸显了出来。因此，在实施水坝基础工程之前，要先对施工地域进行严格的勘探，施工之前还必须要进行现场试验检测。

1.3大坝工程的质量评估难、大坝工程施工工期较短

因为大坝基础工程为隐蔽工程，所以在工程收工后，难以对其质量进行有效的评估和检验。工程质量的好与坏只有在其运行之后才能充分掌握，但是一旦大坝在运行之后出现基础工程质量问题，其返修工作的进行将会很难。这是因为如此，在工程施工前期需要特别重视施工设计和施工过程中的质量把关。一般大坝的建筑选址在河流上面，并且其基础工程施工日期通常为河流枯水期或者水位较浅时间。然而往往这段时间天气变化较大、施工工期也比较短、工程任务也比较多，所以在这前要对施工过程进行周密的计划和布置，尽可能多的选择施工效率高、效果可靠的机械设备和方法。

2.水利水电大坝工程基础的处理方法以及处理设计

2.1大坝断层处的处理方法

（1）重力坝的处理，首先把断层处的土质用机械方法抽出，然后浇筑混凝土，还可以额外进行灌浆处理，用来增强岩石与混凝土的粘结能力。（2）大坝上下游方向断层的处理，首先要验测岩石抗击压力的能力，和检测它抵抗剪切的性能是否违反规定。若检验的结果和相关规范不符合，可采用重新填混凝土的办法处理，用于增强其它抵抗剪切的能力。（3）大坝拱坝的断层。如果大坝的拱坝坝基出现断层，则首先要测定断层的大小和所在位置。若大坝承受拱推力太大，坝基极易产生滑动因而导致变形，此时可以采用重新填埋混凝土的方法处理。

2.2大坝坝基混凝土、大坝混凝土支撑以及大坝岩基预应力拉锚的处理方法

工程中，在坝基选址过程中，要尽量避开软弱基层。这主要是由于软弱基层的抗滑能力较弱，很有可能导致大坝抗滑安全系数不足而无法承担过大水流的压力，致使大坝坝基发生位移。在修筑大坝时，我们能够看到基岩中有很多断断续续的岩层存在，最理想的处理方法是把这些断层全部使用混凝土回填方法进行替换处理，然而这样并不切合实际，需要科学的选择混凝土支撑方法来解决坝基不稳、抗压能力弱的问题。在水流冲击作用下，不论大坝的坝基基岩是否存在断裂层，坝基都会产生些许形变。对于这种情况，一般采用钢筋加固处理来减小水冲力对大坝造成影响。先使用向基岩钻孔钻到计划深度，然后插入钢筋加固，之后进行拉张预应力处理，预应力的大小由当地的地质条件、变形特征等决定。

2.3大坝工程基础的平洞与钻孔回填处理设计

针对大坝基础出现洞孔的情况，可以防渗帷幕灌浆与大坝灌浆的相应条件为前提，对此洞孔采取有效的混凝回填处理。根据对该工程的实地勘察，严格按照相关标准对孔洞进行回填混凝土处理，与此同时还要对平洞的回填混凝土进行排水和深部检测，之后根据实际情况进行混凝土衬砌处理。在进行回填混凝土时，需要先将其内部的额杂质清理干净。在处理过程中要对此洞孔进行实时观测，同时将灌浆管植入洞孔中进行回填灌浆。若是孔洞的规模和埋藏深度较大时，则需要在基面中设置相关的大孔径钻孔，之后再进行回填混凝土处理。

2.4水利水电大坝工程基础处理设计

（1）基础开挖方式。大坝的基础开挖方式通常为台阶式，台阶的高差和平台的宽度需要能够保障坝体抗滑要求。本工程开挖平台的宽度比坝底的深度之比为1.5：1，台阶高差超过8m，确定开挖坡比为1：0.35。考虑到实际工程需求，设计时将坝基面向上游方向倾斜6度左右，使坝基处于一个较好的状态。对于泄洪过程中会产生雾化水，这些雾化水会侵蚀两岸，使边坡开挖过程中对坝基造成一定的影响，这个需要我们采取一定的措施进行处理。（2）建基面的开挖高程。该大坝两岸高程坝段过高，需要根据基岩的工程特性来改进河床，裂隙和间隙夹层使岩石的风化程度加重，表部岩石的完整性较差。我们应从多个方面来考察建坝岩体的使用情况，对坝基岩体的风化厚度、表部岩体的完整性以及岩体岩性都需要进行一个了解，另外由于该河段存在河床溢流坝段，在基面建设时需要将开挖高程控制在64m左右，而且对于两岸的挡水坝段应不断增加。（3）对地质缺陷进行处理。坝基中的地质缺陷主要是断层和软弱夹层这两方面，在进行地质处理之前应该对地质的实际情况进行深入的了解，制定出有针对性的方案，通常情况下主要为利塞和掏挖这两种处理方法。开挖断层时其开挖深度与开挖宽度之比应控制在1-1.5左右，处理范围需要延伸到坝外2-3m处。如果采用掏挖的方式，除了需要将深度与宽度之比控制在1-1.5倍以外，还应对夹层密集区域和断层交汇区域进行处理。

3.结语

当前我国水利工程建设发展迅猛，国家在水利方面的投资也逐年增大，在对老的水利设施进行维护的同时也新修建了大量的大坝，大坝的安全受基础影响较大，大坝工程基础的处理设计显得愈加重要。水利水电大坝基础工程是一个综合性的工程，其基础处理在整个水利水电工程的运行中占据重要地位，不但可以影响大坝工程的正常使用，还影响大坝工程的经济效益能否达到最大化。所以，在水利水电大坝工程基础的处理设计中要始终依据有关工程标准施工，同时根据施工情况，采取效率高的加固和防渗方法，才能确保大坝工程的安全性和稳固性，更好的服务国家和人民。

参考文献：

[1]郭向军.石河水库大坝基础处理浅析[J].山西水利,2017(01):45-46.

[2]杨安泉.浅析水利水电大坝工程基础的处理设计[J].低碳世界,2016(28):112-113.