水利水電大壩工程基礎(chǔ)的處理設(shè)計(jì)研究

方明權(quán) 貴州省羅甸縣水利有限責(zé)任公司

1. 引言

隨著水利水電工程行業(yè)的快速，人們對水利水電工程有了更高的建設(shè)要求，而大壩工程是水利水電的基礎(chǔ)工程之一，大壩工程的建設(shè)質(zhì)量與使用效率與水電水利工程的整體運(yùn)行效果有著直接的聯(lián)系。大壩工程基礎(chǔ)的處理設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)性極高的建設(shè)工程，要始終以安全穩(wěn)定運(yùn)行和維持長期使用為出發(fā)點(diǎn)，再全面考慮土壤條件、水質(zhì)情況、水文氣候等各個(gè)條件才能最終實(shí)現(xiàn)大壩工程基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，也可以有效確保基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)可以滿足水利水電大壩工程的實(shí)際需要。

2. 水利水電大壩工程基礎(chǔ)的處理研究

（一）大壩工程基礎(chǔ)的開挖方式設(shè)計(jì)

開挖大壩通常選用的是臺(tái)階式開挖方法，開挖臺(tái)階的高度和寬度直接影響著整個(gè)壩體的抗滑性能。在臺(tái)階開挖過程中，要始終按照臺(tái)階寬度是大壩底面寬度的百分之五十或者以上，開挖臺(tái)階的坡度比值一般是一比零點(diǎn)三五，臺(tái)階高度范圍應(yīng)該在八到十厘米之間開挖時(shí)要保證大壩有向上傾斜大約七度的基面，從而可以滿足整個(gè)壩體的承受能力和使用標(biāo)準(zhǔn)。如果在大壩工程中，出現(xiàn)巖體錯(cuò)誤組合或者呈現(xiàn)為順向坡體的樣式，則開挖坡的支護(hù)可以選擇長十米，直徑為二十八米的系統(tǒng)錨桿來加強(qiáng)支護(hù)。開挖邊坡的高度值應(yīng)該為六十米，同時(shí)為了確保安全，可以在煤機(jī)坡面安放一排兩百噸且間距大約為十米的錨索。在對大壩兩岸實(shí)施邊坡開挖時(shí)，要充分考慮到兩岸可能由于霧化水的長期影響，所以根據(jù)干濕交替的原理對其進(jìn)行基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)，同時(shí)也可以采用掛網(wǎng)噴灑混凝土的方法來達(dá)到加強(qiáng)和保護(hù)的目的。

（二）建造基面的地質(zhì)問題處理設(shè)計(jì)

水利水電大壩工程的建造基面過程中，部分地質(zhì)會(huì)表現(xiàn)出軟弱夾層或者斷層現(xiàn)象等一些缺陷，所以針對這些缺陷現(xiàn)象，需要進(jìn)行科學(xué)合理的基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)，就軟弱夾層和斷層現(xiàn)象而言，通常使用掏挖、利塞的開挖方法來處理，對于軟夾層可以使用掏挖的方法，需要特別注意的是軟夾層的開挖深度應(yīng)該是該軟夾層寬度的一到一點(diǎn)五倍之間，而且在開始深挖時(shí)需要對斷層和夾層的密集部位或是交匯處進(jìn)行妥善處理。此外，溶洞也會(huì)存在于大壩工程中，當(dāng)溶洞處于基礎(chǔ)應(yīng)力下無法發(fā)揮其具有的效果，甚至可能會(huì)引發(fā)大壩工程嚴(yán)重的滲流，所以在開展大壩工程之前必須對溶洞進(jìn)行全面清理，然為了回填處理需要使用混凝土，而且注意拱座部位的高度應(yīng)該是溶洞深度的二點(diǎn)五倍，在操作過程中要結(jié)合實(shí)際達(dá)到相應(yīng)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

（三）大壩工程基礎(chǔ)的基巖加固處理設(shè)計(jì)

由于壩基所處部位的巖層中存在軟弱夾層，承載能力相對較差，所以需要全面考慮基礎(chǔ)的穩(wěn)固性和承載能力，從而最終得出有效的解決辦法，在基巖加固處理設(shè)計(jì)中首先應(yīng)該按照固結(jié)灌漿布置的原則，在大壩工程基礎(chǔ)的處理設(shè)計(jì)之前，需要首先科學(xué)合理地設(shè)計(jì)出固結(jié)灌漿方法，從而使大壩兩岸主要承受重力的部位能夠均勻地承受。通過使用固結(jié)灌漿的方法，不僅有利于基層加固，還能有效改善基層具備的防滲性能。在大壩工程的實(shí)際操作過程中，應(yīng)該全面考慮各方面的影響因素，全面合理地做好固結(jié)灌漿方法的具體分析和設(shè)計(jì)，比如為了使重力段的承受力度更加均勻，先要合理分配，然后再有針對性地實(shí)施固結(jié)灌漿，集中區(qū)域應(yīng)該為大壩拱座的下游部分，并在合理的范圍之內(nèi)擴(kuò)大處理設(shè)計(jì)范圍。在大壩工程中，固結(jié)灌漿處理設(shè)計(jì)的最佳范圍應(yīng)該是十五米到二十五米，同時(shí)還要結(jié)合實(shí)際大壩的應(yīng)力狀態(tài)，對整個(gè)大壩不同的部位要進(jìn)一步明確固結(jié)灌漿方法的使用，大壩的河床部位應(yīng)該為七到九米范圍內(nèi)，大壩兩岸拱座應(yīng)該為八到十一米范圍內(nèi)，如果有一些存在地質(zhì)缺陷的部位則應(yīng)該為十到十五米范圍內(nèi)。

（四）大壩工程基礎(chǔ)的平洞與鉆孔回填處理設(shè)計(jì)

通過實(shí)地考察觀測，大壩工程應(yīng)該有一個(gè)平洞，大壩中還應(yīng)該包含一個(gè)直徑較大的鉆孔。針對平洞和鉆孔可以有效防止?jié)B透帷幕灌漿與大壩灌漿，對這兩個(gè)洞孔必須采取有效的混凝土回填處理措施。根據(jù)對大壩工程的實(shí)地觀測和考察，必須嚴(yán)格按照工程的實(shí)際情況進(jìn)行混凝土回填處理，與此同時(shí)還要在平洞回填處理時(shí)進(jìn)行排水措施和入深檢測，接著再根據(jù)實(shí)際情況開始混凝土襯砌處理。混凝土回填處理過程中，需要將洞孔內(nèi)部的雜質(zhì)及垃圾完全清楚干凈，同時(shí)還要注意實(shí)時(shí)觀測洞孔，并將灌漿管植入洞孔中才能進(jìn)一步回填灌漿。如果平洞和鉆孔的規(guī)模較大或者埋藏較深時(shí)，則需要在大壩基面設(shè)置一個(gè)吻合的大孔徑鉆孔，然后才能進(jìn)行下一步的混凝土回填處理。

3. 結(jié)語

水利水電大壩工程本就是一個(gè)綜合強(qiáng)性的工程，該工程的基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)在整個(gè)水利水電工程的安全運(yùn)行中發(fā)揮著不可替代的作用，不僅使大壩工程的正常運(yùn)作得到了有利保障，同時(shí)還使大壩工程所具有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值得到充分發(fā)揮。所以在基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來具體執(zhí)行，再綜合考慮工程建設(shè)實(shí)際，采取一系列有效的處理設(shè)計(jì)措施，最終確保水利水電大壩工程的質(zhì)量，有利于水利水電大壩工程的安全、穩(wěn)定、長期運(yùn)行，同時(shí)也有利于提升水利水電大壩工程所具有的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。