關于水利水電大壩工程基礎的處理設計的探討

【摘要】隨著水利水電工程行業的發展，人們對水利工程也提出了更高的要求。大壩基礎處理環節所具有的安全性和經濟性變得更加明顯，在大壩基礎處理的過程中不僅需要根據相應的工程圖紙進行設計施工，還需要考慮到大壩所在區域地理環境和水文氣候變化等因素，確保大把的設計滿足水利水電大壩建設工程的實際需要。

【關鍵詞】水利水電；大壩；基礎處理；設計

引言

水利水電大壩是水利水電工程的基礎設施，大壩工程建設的質量直接關系著水利水電工程的最終質量的運行效果。大壩工程基本處理是一種專業性的作業，在設計基礎處理只有從安全穩定以及長期使用為出發點，綜合考慮地域地質土壤、水溫氣候等條件才能實現基礎處理的穩定發展。鑒于此，本就結合實例探析水利水電大壩工程基礎的處理設計相關問題。以期為相關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

大壩根基的建設是大壩的建設最重要的環節之一，在大壩的基礎處理的設計中需要注意幾點問題：

1.1 由于受到地下環境的影響，大壩的地下夾層的土壤穩定性不均勻，因此在建設大壩的地基基礎時大壩本身缺乏穩定性；

1.2 大壩的根基受到地形結構的影響，導致根基本身不具有強的穩定性，大壩的防水能力受到影響，容易發生漏水滲水現象，導致整個大壩的穩定性遭到破壞，對于大壩來說一旦出現這種現象，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境的影響，水利水電大壩根基下的巖體層易發生變形現象，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生變形現象，進而使得整個大壩出現移動沉陷的現象，影響水利水電工程的建設與使用，在大壩基礎處理的設計中應盡量平衡巖體層的受力情況，避免出現大壩巖體層發生變形的情況。

2、水利水電大壩工程基礎的處理設計的重要性分析

在水利水電工程中大壩工程建設中，只有大壩的基礎能夠處理的好，讓其足夠穩固和可靠，才能保證其的功能正常發揮，讓水利水電工程能夠順利的運行。大壩的基礎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、設計和管理，讓大壩的基礎能夠滿足建設的需求。

有很多因素能夠對大壩的基礎處理工作造成影響，比如大壩相關的設計規范、施工要求、水利水電工程所在地的水文氣候、土壤地質要符合建設條件等，只有確保這些都沒有問題，才能保證大壩的基礎處理沒有問題，建設出主體穩定、牢固、安全的大壩，順利發揮其功能。

3、實例探析水利水電大壩工程基礎處理設計方法

3.1 工程概括

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

3.2 基礎處理的內容確定

該工程壩基處理的內容有兩個方面：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

特點明顯的減少了，導致其抗剪強度的無法滿足后期的工程需求。二是壩基滲漏，由于壩基出現一定的斷層，導致巖基極易出現漏水滲水的現象，因此要做好防滲工作。

3.3 基礎的處理設計方法

3.3.1 大壩工程的基巖加固設計

由于壩基所處巖層有軟弱夾層的存在，承載能力較差，考慮基礎的穩固性和承載能力得出解決辦法，需要對基巖進行加固處理。在加固巖層設計中首先應遵循固結灌漿布置原則，在設計大壩基礎處理之前，需要先合理的設計固結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，應該全方面的考慮影響因素，做好固結灌漿的分析和設計。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灌漿，將拱座下游作為集中區域，并在此基礎上合理的擴大處理范圍。

在該工程中，固結灌漿的處理范圍設計為十五米至二十五米，還要結合實際壩基應力狀態，對不同位置的固結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，部分存在地質缺陷的壩段則為十至十五米。

3.3.2 大壩工程基礎的開挖方式設計

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。本工程基礎的開挖方式為平臺寬度為壩底深度的1.5倍，每節臺階的高度差為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。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，因此基礎的開挖方式可能影響到壩基的穩定性，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

結合該大壩所在地的地質勘查結果，發現在基面局部區域，存在這斷層、軟弱夾層等地質問題，需要進行有針對性的處理設計，以保證大壩基礎的施工質量。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，為基礎的施工提供良好的地質條件。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，還應該對夾層密集區域以及交匯位置進行可靠處理。

3.5 地質缺陷設計

該大壩工程的地質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計比例為1：（1～1.5），若是比例需要減小，在設計中應同時展開夾層交匯處以及斷層、夾層密集區地等部位的設計。斷層厚度與斷層混凝土塞開挖深度的設計比例一般為1：（1～1.5），另外在設計時開挖的范圍需要增加到壩體外2～3m。該水利水電基礎處理在開挖時發現了1條勘探平洞和1個大口徑鉆孔，根據大壩灌漿相應條件，對這兩點應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，對于發現的大口徑鉆孔而言，也應清理掉松動巖塊，綜合考慮拱座應力設置情況來采用混凝土進行填充，在處理時應實時觀測溶洞與平洞，若是二者的規模較大而且埋藏深度較大，就需要先設置大口徑鉆孔，在進行填充。

4、結束語

總之，水利水電大壩基礎的處理設計是水利水電工程大壩建設的重要內容，其也有著關鍵性的作用。本文結合實例分析了大壩基礎處理的重要性及設計方法，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，基礎處理的設計將會不斷地發生變化，這些研究還需要更多的人去努力。保證施工設計的合理性，保證基礎建設工作的質量，這是基礎內容，這樣才能確保水利水電功能的正常發揮。

參考文獻：

[1] 金峰.基于水利水電大壩基礎處理意義及設計方法的研究[J].科技致富向導，2015，（05）.

[2] 任習祥.帷幕灌漿施工技術在水庫大壩基礎防滲加固處理中的應用[J].廣東建材，2012（07）.

[3] 許萬鐵.水利水電大壩工程基礎的處理設計問題分析[J].山東工業技術，2015，（18）.

[4] 李龍.水庫大壩病害及整治設計.水利水電技術學報[J].2012，（04）.

[5] 祝衛靈.淺析水利水電大壩工程基礎的處理設計[J].江西建材，2014，（24）.