水利水電大壩工程基礎處理的重要性及設計方法

張麗霞 延安市地下水工作隊

水利水電大壩工程基礎處理的重要性及設計方法

張麗霞 延安市地下水工作隊

水利水電大壩工程項目的建設，與我國的水利發電、民生利益等方面息息相關，水利水電大壩工程項目的建設質量在一定程度上決定了水利水電能否發揮出良好的作用。而水利水電大壩工程基礎處理的設計作為水利水電大壩工程項目建設過程中重要的組成部分，因此在設計過程中需要注重基礎處理的設計質量與效果。本文先對水利水電大壩工程基礎處理的重要性進行了論述，并對其特點、難點進行了分析，從而提出了水利水電大壩工程基礎處理設計的具體方法。

水利水電 大壩工程 基礎處理 重要性 設計方法

一、前言

隨著我國社會經濟的快速發展，在一定程度上對水利水電大壩工程的建設也提出了更高的要求。而水利水電大壩工程基礎處理作為一項系統而又復雜的工作，為了能夠有效的保障基礎處理的成效，需要在進行具體的設計工程中加強其設計方法的研究，并且意識到水利水電大壩工程基礎處理的重要性，從而有助于提高我國水利水電大壩工程基礎處理的設計水平。

二、水利水電大壩工程基礎處理的必要性與特點、難點

（一）水利水電大壩工程基礎處理的必要性

水利水電大壩工程基礎處理作為大壩的核心部分，需要在水利水電大壩工程的建設過程中，有效的保障基礎處理設計質量，從而能夠滿足于水利水電工程所在的地域的水文條件要求。同時由于水利水電大壩工程是一項非常重要的工程，不僅對工程質量要求高，而且投資比較大，基礎處理設計在一定程度上決定著整個水利水電大壩工程質量，因此，在水利水電大壩工程建設過程中，加強對基礎處理的設計具有一定的重要性。

（二）水利水電大壩工程基礎處理的特點

1.安全性

在進行水利水電大壩工程的建設過程中，往往會面對比較復雜的地質條件與水文環境，同時在工程的建設中會面臨很多無法確定的因素，由于對不確定因素的檢測與控制比較復雜，從而使得在建設過程中對水利水電大壩工程基礎處理的設計提出了更高的要求，以此來有效的保障基礎處理的安全性，否則會由于基礎處理設計的不當而影響到其抗災能力，因此，水利水電大壩工程基礎處理具有一定的安全性。

2.復雜的技術

水利水電大壩工程在建設過程中不僅在面臨復雜的水文環境與地質條件，而且還需要承受不同基礎結構的荷載，因而使得在水利水電大壩工程基礎處理設計過程中會存在很多可變的因素，特別是在水利水電大壩工程基礎處理的時候，需要落實好對實際施工場地的勘探工作，如果工作技術需要，還可以對施工現場進行實驗，以此來有效的檢驗基礎結構所具的特點。

3.工程質量評價困難

在水利水電大壩工程中具有非常明顯的延時特點，因而對于施工現場的檢測與實驗，對于整個水利水電大壩工程的驗收具有一定的困難，水利水電大壩工程的質量好壞與可靠性，只有在投入到實際的運作當中才能夠知道與了解，由于水利水電大壩工程投資比較高，項目比較復雜化，往往投入使用之后再進行后期的返修則存在一定的困難，因此使得水利水電大壩工程基礎處理具有工程質量評價困難的這一特點。

4.施工周期短

通常情況下，水利水電大壩工程基礎處理會在水位比較淺或者在枯水期進行施工建設，由于受到這些外界環境因素的影響，從而使得水利水電大壩工程基礎處理的施工周期比較短，而且在這個階段，除了要完成基礎處理設計之外，還需要完成其他的施工任務，因而在短暫的施工周期內進行基礎處理工作就比較困難。

（三）水利水電大壩工程基礎處理的難點

水利水電大壩工程基礎處理不僅是一項系統而又復雜的工作，而且工程量大、工程程序比較繁多，因而導致了在水利水電大壩工程基礎處理設計過程中存在許多的難點，具體表現在以下幾個方面：第一是技術方面的問題，通常情況下，水利水電大壩工程的建設施工會選擇在河谷或者是距離城市比較遠的一些山林地區，由于這些外部環境影響因素，而使得水利水電大壩工程基礎處理過程中存在很多可變的因素，因此，這就對水利水電大壩工程基礎處理設計提出了很高的要求，如果在水利水電大壩工程基礎處理設計過程中缺乏對整個水利水電大壩工程建設的全面考慮，或者是在具體的施工過程中產生偏差，將會直接影響到水利水電大壩工程的質量，同時也會為工程的使用留下一定的安全隱患；第二是有限的施工時間方面，由于在水利水電大壩工程基礎處理施工過程中，時間的不充分，其主要原因是在進行水利水電大壩工程基礎處理的建設時，為了能夠實現對水資源的有效利用與開發，只能夠選擇在枯水期進行水利水電大壩工程的建設，從而有效的保證水利任務，而由于枯水期的時間是一定的，這就使得水利水電大壩工程基礎處理的建設時間非常不足，很難在短暫的時間里完成如此大的任務量，與此同時，還需要保障水利水電大壩工程的建設安全。在一定程度上為水利水電大壩工程基礎處理的具體施工提高了難度，同時也增加了工程建設的施工成本；第三是對水利水電大壩工程質量的評估方面的難點。對于水利水電大壩工程整個項目的評估，只有等大壩建設完成之后方能對其質量進行評估，而很多的水利水電大壩工程的基礎處理項目都屬于是隱蔽性的工程，因此在工程建設竣工之后對其進行質量評估也存在一定的困難性。如果已經投入使用的水利水電大壩工程項目在正常的運行之后出現問題時，再對其進行維修處理的難度將會增加，除了需要一定的資金之外，還需要具備很高的基礎處理技術。

三、水利水電大壩工程基礎處理設計方法

（一）巖層加固

由于在水利水電大壩工程的壩基巖層中存在軟弱夾層的問題時，往往會導致水利水電大壩工程的基礎承載能力比較差，針對這些特殊情況下的基礎，具有很弱的穩固性與承載能力，在進行水利水電大壩工程基礎處理設計時需要采用一定的解決方法，對工程項目所處的基礎巖層進行加固的設計方法，而常用的方法就是固結灌漿的方法，既能夠讓工程項目所處的基礎巖層的強度增強，而且還能夠有效的改善基礎的防滲透性。而在具體的水利水電大壩工程基礎處理設計過程中，需要對其施工過程中所影響的因素進行全面的考慮，并有效的做好固結灌漿的分析與設計，從而有效的保障水利水電大壩工程基礎處理的合理性與科學性。例如在進行具體的水利水電大壩工程基礎處理設計時，可以通過對兩岸拱肩的重力壩進行合理化的分配，然后再進行針對性的固結灌漿的施工處理，與此同時，把拱座的下游作為集中的區域，并在這個選定的集中區域進行合理化的擴大其處理范圍。一般情況下，固結灌漿的處理范圍設計為15米至25米之間，同時還要有效的結合水利水電大壩工程的壩基的應力狀態，根據其不同的位置，進行不同深度的固結灌漿處理方法。

（二）開挖方式

在進行水利水電大壩工程基礎處理的設計過程，一般情況下都是采用了臺階式的開挖，而在具體的設計過程中，又會因臺階的自身高度與寬度，影響到水利水電大壩體的穩定條件與抗滑性安全。因此在具體的基礎處理設計時，應當有效的保證臺階的寬度占到壩底寬度的百分之五十左右，而相鄰的兩個臺階高度差一般在十米左右的范圍。在進行開挖方式的設計時，為能夠有效的保障水利水電大壩工程基礎處理壩體的穩定性與平衡性，需要把壩基改為向上游傾斜七度，從而實現對其的保護作用。

（三）裂縫問題

裂縫同樣是在水利水電大壩工程基礎處理施工過程中比較常見的一種質量病害，因而在基礎處理設計過程中要特別的注意。具體的處理設計方法有開挖回填與裂縫灌漿兩種方法。如果是開挖回填的方法，主要用于土石壩基礎中有細小的裂縫，通過在細小的裂縫中注入泥漿，就能夠有效的對具有裂縫的壩體起到一定的加固與處理作用，特別是對于貫穿性的裂縫。如果是裂縫灌漿的處理方法，則是在裂縫中灌入漿液，施工起來非常的方便，而且工程量也非常的小，但同樣也能夠對壩體起到防滲加固的效果。總而言之，如果是水利水電大壩工程的壩體出現較深的裂縫時，最好選擇是裂縫灌漿的處理方法，如果縫隙比較淺時，則可以采用開挖回填的方式，但無論采用哪一種的基礎處理設計方法，都應當與實際的施工情況相結合，從而有助于提高水利水電大壩工程基礎處理的防滲加固效果。

（四）滑坡問題

滑坡作為水利水電大壩工程基礎處理設計過程中重要的一個問題，因此在設計過程中同樣也要重視。水利水電大壩工程中之所以出現滑坡現象，主要是由于基礎中的土石壩在外界自然環境的作用之下，導致土石壩發生嚴重的變形情況，從而形成滑坡現象，在一定程度上影響著水利水電大壩工程基礎處理的結構安全。因此，在進行水利水電大壩工程基礎處理設計的過程中，要對其進行加強處理，例如對水利水電大壩工程中的土石壩進行全面的觀察，同時與實際的土石壩情況相結合，并通過對具體的土石壩地質進行勘察，從而有助于對其進行分析，并總結出發生滑坡的原因，根據原因采取相應的加固措施，有效提高土石壩的抗滑能力。例如可以在水利水電大壩工程基礎處理設計中設置一些抗滑樁、拋石固腳阻滑等方式，從而有效的提高水利水電大壩工程的穩定性。除此之外，還要在日常的工作中加強對土石壩的維護與處理工作，從而有效提高基礎處理設計水平。

（五）滲漏問題

滲漏作為水利水電大壩工程基礎處理設計過程中常見的一個問題，如果在水利水電大壩工程建設中出現有滲漏現象，不僅會為整個項目工程帶來安全隱患，而且還會影響到水利水電功能的發揮。因此，在進行水利水電大壩工程基礎處理設計方法的選擇時，要加強對壩體滲漏的防滲加固方案。通常情況下，需要對水利水電大壩工程基礎處理施工標準化滲透量的控制，從而能夠有效的確保對滲漏損失的合理化控制，與此同時，還需要對下游中剩余的水源進行控制，通過對其的預防加強對水利水電大壩工程基礎處理的影響，目前在基礎處理設計過程中的措施有灌漿技術、套井黏土回填技術與斜墻法，其中應用最為廣泛的是灌漿法，在進行具體基礎處理方法的設計時，一方面要有效的與土石壩的結構特點相結合，從而確定出合理的灌漿材料類型，其主要原因是由于土石壩是由粘土水泥漿或者是粘土漿材料構成的加固材料，如果水利水電大壩工程中的土石壩的巖基在受到巨大的破壞時，就需要采用水泥材料來對其進行灌漿處理；另一方面是如果土石壩出現有滲漏的現象時，應當結合實際的需要采用化學的灌漿方式，其中最為常見的方法有填充法與劈裂灌漿法，填充法是通過對裂縫的堵住而達到的加固處理，而劈裂灌漿法則是通過在滲漏的地方把漿液灌入，從而達到同樣的加固效果。

（六）基層處理

的基礎面發現有斷層或者是軟弱夾層等這些問題時，可以進行針對性的基礎處理設計，從而有效的提高水利水電大壩工程的施工質量。例如在對于斷層具有缺陷的基礎時，可以先對施工場地進行清理，然后對其進行灌注回填，一般采用的是混凝土材料，這樣有助于為水利水電大壩工程基礎處理的施工提供良好的地質條件，而對于軟夾層的基礎處理時，可以采用掏挖等方法進行，通常情況下會把深度控制在夾層寬度的1.5倍左右，與此同時，在進行深挖時還需要對夾層的密集區域或者是交匯的位置進行可靠性的處理。

四、結論

隨著我國社會經濟的快速發展，以及可持續發展戰略的影響，使得在越來越多的水利水電大壩工程建設中，提高了對大壩工程建設的基礎處理設計的重視。由于水利水電大壩工程基礎處理的設計對于整個水利水電工程有著至關重要的作用，因此，其具體對水利水電大壩工程基礎處理的設計過程中，應當結合實際的具體情況，進行科學合理的設計，從而有助于保障水利水電工程的正常運作，促進我國水利水電事業的快速發展。

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