探究水利工程中大壩基礎(chǔ)處理措施

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，水利工程也得到了較快發(fā)展，水利工程施工技術(shù)不斷提高。在水利工程施工中，大壩基礎(chǔ)設(shè)計和施工是水利工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。本文主要對水利工程大壩基礎(chǔ)處理方面的問題進行分析，結(jié)合具體的工程案例，提出了相應(yīng)的改進意見，以供參考。

關(guān)鍵詞：水利工程 大壩基礎(chǔ)處理 措施

中圖分類號：TV6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（c）-0073-02

1 工程概況

某水利工程主要用于防洪，攔河大壩為混凝土重力壩，壩高最大為80 m，壩軸線就長度最大值為341 m，壩基工程建設(shè)對地質(zhì)條件要求不高，在壩基的周圍衍生了6條NE向斷層和河床基巖槽，對建筑物有較大影響的是河床F1和右岸F2。壩基基巖為透水巖體，防滲功能也較好，地下水比例主要是裂縫水和裂縫承壓水。不透水規(guī)定為：河床位置應(yīng)在37～59 m之間，兩岸位置應(yīng)在52～93 m之間。

2 水利工程中大壩基礎(chǔ)處理的常見問題

從總體上看，由于壩基巖石的強度較大，一般情況下，與混凝土重力壩的建設(shè)標準相符合，但是由于受到斷層地質(zhì)條件影響，在施工過程中，出現(xiàn)了一些問題，需采取一些措施進行處理。

（1）軟弱夾層問題。在軟弱夾層中，其力學(xué)參數(shù)會明顯降低，抗剪強度僅為0.23～0.33，變形模量也僅為0.02～0.04 GPa。與周圍巖體的力學(xué)參數(shù)相比明顯偏小，導(dǎo)致壩基抗壓強度較低。

（2）壩基滲漏問題。在一般情況下，大壩建設(shè)區(qū)域的巖體抗?jié)B性都比較高。根據(jù)該區(qū)域地質(zhì)條件，由于F1和F2層都直接貫穿壩基，因此容易出現(xiàn)滲水、裂縫、松碎等問題，因此要采取必要措施。

3 基礎(chǔ)開挖過程

3.1 基礎(chǔ)開挖方式

大把基礎(chǔ)開挖一般采用臺階式，臺階具體寬度和臺階高度應(yīng)由壩體的抗滑安全情況來決定。為了保證基礎(chǔ)開挖與實際標準相符合，應(yīng)在設(shè)計過程中，將把壩基面向上稍微傾斜7度，這樣能保證壩基的最佳狀態(tài)。同時，由于泄洪霧化水對兩岸巖石會產(chǎn)生一定的侵蝕作用，且邊坡開挖對壩基會造成很大影響，因此應(yīng)特別注意。

3.2 開挖高程

在基坑開挖中，如果兩岸高程壩段過高，則應(yīng)根據(jù)基巖施工標準來改進河床，如果出現(xiàn)間隙夾層和裂縫問題，會加劇基面的風(fēng)化程度。表現(xiàn)如下：表面巖石完整性降低、裂縫問題加重，河床距離在3～4 cm之間，基巖兩岸距離在4～6 cm之間。對建壩巖體使用情況進行分析，如巖體巖性、巖體表面的完整性、壩基巖體風(fēng)化厚度等。對河床的溢流壩段而言，在建基面開挖高程上，最好控制在65 m左右，還應(yīng)該不斷增加壩基兩岸擋水壩段的距離。

3.3 地質(zhì)缺陷問題的處理

4 壩基滲流處理措施

4.1 設(shè)計方案應(yīng)力求詳細

4.2 設(shè)置防滲帷幕

在一般情況下，防滲帷幕為單排孔設(shè)計，F(xiàn)1、F2能夠順著河流的流向滲水性好的地段來設(shè)置孔，防滲帷幕設(shè)置中采用固結(jié)灌漿孔，在孔深上應(yīng)確保在13 m以上，主要是為了提高壩基巖體的整體抗?jié)B性。在帷幕灌漿中，孔的形態(tài)多維垂直孔，孔距為2 m。在考察中發(fā)現(xiàn)，除了F1、F2巖體透水性較好，其他的透水性都較差。因此可以采用懸掛式防滲帷幕，壩基帷幕在30 m以上，且封閉帷幕深度大于16 m。在防滲帷幕施工過程中，應(yīng)采取必要措施，在關(guān)灌漿時應(yīng)該根據(jù)各灌漿孔段的實際情況分別采取孔內(nèi)循環(huán)灌注和分段鉆灌方法。在漿材選擇上，應(yīng)選取525號普通硅酸鹽水泥，在帷幕表層段灌漿時，應(yīng)將灌漿壓力保持在1～2倍。

4.3 設(shè)置基礎(chǔ)排水

在大壩基礎(chǔ)中，基礎(chǔ)排水孔的作用主要是降低壩基的揚壓力。為了滿足壩基的揚壓力要求，應(yīng)將基礎(chǔ)排水孔設(shè)在防滲帷幕后，在并在水墊塘附件設(shè)一排封閉的排水孔，在封閉抽排區(qū)域，應(yīng)縱橫設(shè)置3排輔助的排水孔，完善封閉排水的作用。同時，在排水孔設(shè)計時，應(yīng)重視相關(guān)參數(shù)變化情況：孔徑應(yīng)為90～113 mm，孔距應(yīng)為3 m，水孔的形式應(yīng)為斜孔，且傾斜角度應(yīng)為75°。在輔助排水孔設(shè)計時，應(yīng)采用垂直孔，且主排水孔孔深應(yīng)按照帷幕孔深2/3進行改動，封閉的排水孔深應(yīng)為12 m，輔助排水的孔深應(yīng)為9 m。對壩基滲流的參數(shù)進行分析，可以看出壩基軟弱夾層的抗?jié)B破壞力較弱，其臨界滲透比只有2.6～6.2，破壞滲透比為21～45之間。因此在排水孔設(shè)置中，應(yīng)避開軟弱夾層設(shè)置，還應(yīng)該防止軟弱夾層滲透。

5 結(jié)語

在水利工程大壩基礎(chǔ)處理中，應(yīng)根據(jù)水利工程自身的條件，結(jié)合壩基滲壓和壩基滲流等監(jiān)測情況來組織工作。從大壩運行情況來來看，封閉式的抽水排水滲控方案在降壓排滲方面有較好的效果，在與壩基排水孔的配合過程中，能夠有效提高壩基的滲壓控制力，是一種可以大力推廣的處理方案。

參考文獻

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