基于水利水電大壩基礎(chǔ)處理意義及設(shè)計(jì)方法的研究

【摘 要】大壩工程是水利水電工程中的重要組成部分，大壩工程具有施工復(fù)雜、涉及范圍廣、流動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此，在大壩工程的建設(shè)中易出現(xiàn)各種質(zhì)量問題。尤其是水利水電大壩工程基礎(chǔ)的處理環(huán)節(jié)，如果處理不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重影響到整個(gè)水利水電大壩工程的建設(shè)。本文主要對(duì)水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理的意義及設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討，以期提高水利水電大壩工程的質(zhì)量水平，促進(jìn)國家基礎(chǔ)性工程建設(shè)事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程；大壩基礎(chǔ)處理；意義；設(shè)計(jì)方法

0.前言

在水利水電大壩工程的基礎(chǔ)處理過程中不僅要根據(jù)工程設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范施工，同時(shí)，還需與大壩工程建設(shè)區(qū)域的土壤土質(zhì)、水文氣候等自然條件進(jìn)行結(jié)合，以保證大壩工程的基礎(chǔ)處理可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)大壩工程的安全性和牢固性，進(jìn)而為大壩工程的順利運(yùn)行提供保障。施工單位應(yīng)不斷提高施工人員的技術(shù)水平，采用新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝，建設(shè)出合格的水利水電大壩工程，最終使其實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及環(huán)境效益。

1.水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理的意義

1.1增強(qiáng)水利水電大壩工程的穩(wěn)定性

大壩工程在受到建設(shè)區(qū)域地下環(huán)境的影響下，大壩地下夾層的土壤具有不均勻的穩(wěn)定性，即大壩的根基具有不穩(wěn)定性。因此，會(huì)影響大壩的防水能力，容易產(chǎn)生漏水、滲水的現(xiàn)象。因此，做好大壩工程的基礎(chǔ)處理工作可以有效增強(qiáng)水利水電大壩工程的穩(wěn)定性，進(jìn)而為整個(gè)水利水電大壩工程建設(shè)奠定牢固的基礎(chǔ)[1]。

1.2避免水利水電大壩的巖體層發(fā)生變形

水利水電大壩根基下的巖體層極易發(fā)生變形的現(xiàn)象，這是由于根基下的巖體層的承受壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他巖體層的承受壓力，進(jìn)而影響到整個(gè)地下巖體層的平衡性，使大壩的根基發(fā)生變形。因此，對(duì)大壩基礎(chǔ)進(jìn)行有效的處理，可以盡量平衡大壩根基巖體層的受力情況，避免大壩巖體層出現(xiàn)變形的問題。

1.3減少水利水電大壩工程的安全隱患

由于水利水電大壩工程所處環(huán)境的自然條件復(fù)雜，需要承受的荷載數(shù)量多，而且運(yùn)行時(shí)的不確定因素也較多，這些不確定因素都會(huì)對(duì)大壩工程的質(zhì)量造成威脅。因此，做好大壩工程的基礎(chǔ)處理工作可以有效的減少不確定因素對(duì)大壩工程帶來的安全隱患問題，進(jìn)而更好的抵御自然災(zāi)害[2]。

2.水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理的設(shè)計(jì)方法

2.1基巖加固的設(shè)計(jì)

水利水電大壩工程地質(zhì)中的主要成分是灰?guī)r，灰?guī)r在受到腐蝕或爆破等情況下均容易受到破壞，也會(huì)對(duì)大壩工程基巖的實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生很大的影響。因此，需要根據(jù)大壩工程的實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行固結(jié)灌漿的處理以增強(qiáng)基巖的穩(wěn)定性和淺層基巖的防滲漏能力。在對(duì)大壩工程的基礎(chǔ)部位進(jìn)行基巖加固的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該在遵照固結(jié)灌漿的基本分布原則下結(jié)合工程實(shí)際情況對(duì)基巖加固進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

通過對(duì)該工程進(jìn)行實(shí)地勘察，在對(duì)其基巖加固進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將大壩工程兩岸岸拱肩重力壩段的固結(jié)灌漿基礎(chǔ)加固深度設(shè)計(jì)為4m；河床壩段的加固深度設(shè)計(jì)為6-l0m；左岸的重力墩與兩岸的拱座加固深度設(shè)計(jì)為8-12m；左岸的重力墩與兩岸的拱座工程部位存在局部地質(zhì)缺陷時(shí)，固結(jié)灌漿基礎(chǔ)加固的深度需進(jìn)行加深處理，應(yīng)設(shè)計(jì)為10-15m。

2.2開挖方式的設(shè)計(jì)

水利水電大壩工程基礎(chǔ)的開挖方式為臺(tái)階式，臺(tái)階高差和平臺(tái)寬度直接影響著壩體抗滑的安全性和穩(wěn)定性。在對(duì)大壩工程的開挖臺(tái)階進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使每一壩段開挖平臺(tái)的寬度比壩底至少寬出50%，開挖臺(tái)階的坡度比例應(yīng)為1：0.35。臺(tái)階高度應(yīng)在8-10m 之間。同時(shí)，保證大壩基面應(yīng)向上傾斜7°。如果大壩工程中的巖體產(chǎn)生錯(cuò)誤組合或者順向坡體時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)姆艑捚卤戎?。同時(shí)，對(duì)開挖坡進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)，開挖坡支護(hù)可選擇長10m、直徑28mm 、間距3×3m 的錨桿進(jìn)行支護(hù)，開挖邊坡高度值設(shè)計(jì)為60m。此外，可在煤機(jī)的坡面保留一排200t、 間距為10m 的錨索以保障安全[3]。

2.3處理建基面地質(zhì)問題的設(shè)計(jì)

水利水電大壩工程建造基面中存在軟弱夾層或斷層等問題，因此，可對(duì)工程的軟夾層進(jìn)行掏挖的設(shè)計(jì)，軟夾層開挖的深度應(yīng)控制在該軟夾層寬度的1-1.5倍間。同時(shí)，注意對(duì)斷層及夾層密集區(qū)或兩層交匯處的處理；對(duì)工程中的斷層處則應(yīng)使用利塞的開挖方式，開挖深度與軟夾層相同。此外，在此工程開展前應(yīng)對(duì)溶洞進(jìn)行清理，清理完成后回填混凝土，而拱座部位高度應(yīng)為溶洞深度的2.5 倍。

2.4平洞和鉆孔回填處理的設(shè)計(jì)

根據(jù)對(duì)水利水電大壩工程的實(shí)地勘察，應(yīng)對(duì)大壩工程壩基在開挖后的勘探平洞大口徑的鉆孔應(yīng)進(jìn)行清理和混凝土的回填處理。此外，還應(yīng)對(duì)平洞回填的混凝土進(jìn)行排水處理和深部檢測(cè)，然后再根據(jù)大壩工程的具體情況實(shí)施混凝土的襯砌處理。同時(shí)，也可以根據(jù)拱座應(yīng)力的設(shè)置情況及有限元計(jì)算得出的結(jié)果，合理調(diào)整大壩工程兩岸的壩基勘探平洞進(jìn)行清理和回填。在進(jìn)行混凝土的回填處理時(shí)，需要先將其內(nèi)部存在的廢棄物及松動(dòng)巖塊等進(jìn)行徹底的清理。在處理過程中應(yīng)該對(duì)平洞和溶洞進(jìn)行實(shí)施觀測(cè)后再將灌漿的管路放入洞內(nèi)，開展灌漿的回填處理。

對(duì)于規(guī)模較大而且埋藏過深的平洞或者溶洞則應(yīng)該在大壩工程的建基面內(nèi)設(shè)置出與之相應(yīng)的大口徑鉆孔，方能進(jìn)行混凝土的泵送回填。

3.結(jié)束語

總之，做好水利水電大壩工程基礎(chǔ)的處理工作對(duì)于整個(gè)水利水電工程的正常運(yùn)行具有保障性的意義。因此，在進(jìn)行水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)時(shí)需要嚴(yán)格按照相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)注意結(jié)合工程的具體實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，對(duì)大壩工程的基礎(chǔ)進(jìn)行加固及防滲處理。這樣才能保證大壩工程的正常和安全的運(yùn)行，進(jìn)而促進(jìn)國家水利水電大壩工程建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]熊偉.水利水電大壩基礎(chǔ)處理的重要性及設(shè)計(jì)方法[J].中國科技縱橫，2014，01（15）：137.

[2]祝衛(wèi)靈.淺析水利水電大壩工程基礎(chǔ)的處理設(shè)計(jì)[J].江西建材，2014，01（24）：145.

[3]諶海鋒.水利水電大壩工程基礎(chǔ)的處理設(shè)計(jì)分析[J].江西建材，2013，01（06）：183.