水利水電大壩基礎(chǔ)處理的重要性及設(shè)計方法

熊偉

(新疆水利水電勘測設(shè)計研究院,新疆烏魯木齊 830000)

水利水電大壩基礎(chǔ)處理的重要性及設(shè)計方法

熊偉

(新疆水利水電勘測設(shè)計研究院,新疆烏魯木齊 830000)

隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國對于水利工程的投資力度越來越大,在水利工程建設(shè)中一定要重視勘測和安全管理。本文先概述水利水電大壩工程的基礎(chǔ)處理,并說明我國水利水電大壩基礎(chǔ)處理存在的主要問題,進而以具體工程為例說明水利水電基礎(chǔ)處理的設(shè)計,希望能為相關(guān)人員帶來一些幫助。

水利水電 基礎(chǔ)設(shè)施 設(shè)計實施

水利水電工程建設(shè)的基礎(chǔ)為大壩建設(shè)，在大壩建設(shè)中應(yīng)根據(jù)大壩的現(xiàn)狀制定合理的施工方案，以提高大把的施工質(zhì)量，目前我國的水利水電施工還存在很多的很多方面的不足之處，本文主要以具體工程為例，探討水利水電大壩基礎(chǔ)處理的重要性和設(shè)計，為更好地說明問題，本文先簡單概述水利水電基礎(chǔ)處理。

1 水利水電大壩基本處理概述

隨著水利水電工程行業(yè)的不斷發(fā)展，大壩基礎(chǔ)處理環(huán)節(jié)所具有的安全性和經(jīng)濟性變得更加明顯，在大壩基礎(chǔ)處理的過程中不僅需要根據(jù)相應(yīng)的工程圖紙進行設(shè)計施工，還需要考慮到大壩所在區(qū)域地理環(huán)境和水文氣候變化等因素，確保大把的設(shè)計滿足工程實際需要。在大壩的建設(shè)中最重要的環(huán)節(jié)之一是大壩根基的建設(shè)，在大壩的基礎(chǔ)處理的設(shè)計中需要注意以下幾點問題，首先由于受到地下環(huán)境的影響，大壩的地下夾層的土壤穩(wěn)定性不均勻，因此在建設(shè)大壩的地基基礎(chǔ)時大壩本身缺乏穩(wěn)定性。第二大壩的根基受到地形結(jié)構(gòu)的影響，導致根基本身不具有強的穩(wěn)定性，大壩的防水能力受到影響，容易發(fā)生漏水滲水現(xiàn)象，導致整個大壩的穩(wěn)定性遭到破壞，對于大壩來說一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象，受到水壓的沖擊，必然會減弱自身的抵抗強度。第三由于地形以及水體環(huán)境的影響，水利水電大壩根基下的巖體層易發(fā)生變形現(xiàn)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(fā)生變形現(xiàn)象，進而使得整個大壩出現(xiàn)移動沉陷的現(xiàn)象，影響水利水電工程的建設(shè)與使用，在大壩基礎(chǔ)處理的設(shè)計中應(yīng)盡量平衡巖體層的受力情況，避免出現(xiàn)大壩巖體層發(fā)生變形的情況。本文以具體的工程實例來說明水利水電工程大壩基礎(chǔ)處理的設(shè)計。

2 水利水電工程大壩基礎(chǔ)處理設(shè)計

2.1 工程概況

本文所講水利水電工程主要以防洪、供水為主，在一些特殊時期還兼?zhèn)涔喔鹊扔猛镜乃畮旃こ蹋瑪r河大壩處在峽谷之中，屬于混凝土重力拱壩，大壩軸線全長120m左右，大壩的設(shè)計高度約在39.8m左右，在大壩地基工程的建設(shè)中并未對施工現(xiàn)成的地質(zhì)條件提出特殊要求，在大壩的根基四周存在河床的基巖淺槽和2條斷層，在設(shè)計中由于周邊存在建筑物，因此河床中的右岸F1處和F2處的設(shè)計對建筑物有一定影響。

在水利水電大壩基礎(chǔ)處理中，混凝土重力拱壩立面與平面上面都可以建立拱以使壩頂所受力沿著荷載發(fā)生的地方轉(zhuǎn)移，另外重力拱壩立面以及平面都還需要完美的結(jié)合拱和梁的作用，使兩岸拱座基巖和壩體下部來承受大壩的壓力，同時促進大把的壓力傳輸?shù)降撞炕鶐r，使整個基巖以及壩肩巖體產(chǎn)生反作用力保證整個大壩的穩(wěn)定性。而大壩基礎(chǔ)處理設(shè)計滿足這些要求就要求大壩的基礎(chǔ)具有非常強的硬度，同時地質(zhì)條件設(shè)計還必須具有很強的平衡能力，才能保證大壩的拱座承載能力滿足設(shè)計的要求。

2.2 水利水電大壩基礎(chǔ)處理的設(shè)計方法

新疆某工程水利水電大壩的基礎(chǔ)處理設(shè)計主要包括巖層加固設(shè)計、 開挖方式設(shè)計、地質(zhì)問題處理設(shè)計以及大壩的平洞與鉆孔回填處理設(shè)計，下面具體講述這幾方面的基礎(chǔ)處理設(shè)計。該水利水電工程地質(zhì)主要表現(xiàn)為抵抗能力較差的灰?guī)r，容易受到爆破、裂縫以及腐蝕等的影響發(fā)生破壞，大壩基巖應(yīng)用性能受到此地質(zhì)條件影響比較大，因此結(jié)合地域地質(zhì)條件設(shè)計固結(jié)灌漿處理應(yīng)加固基巖，具體而言在加固巖層設(shè)計中首先應(yīng)遵循固結(jié)灌漿布置原則，水利水電大壩的壩基和重力拱壩拱座容易受到水平推力與壓應(yīng)力等因素的影響，因此在設(shè)計大壩基礎(chǔ)處理之前，需要先合理的設(shè)計固結(jié)灌漿以使兩岸拱肩重力壩段能夠得到均勻的分配。針對大壩基礎(chǔ)處理的開挖方式的設(shè)計。大壩工程基礎(chǔ)開挖方式通常設(shè)計為臺階式開挖，而平臺寬度與臺階高度在很大程度上受到壩體抗滑的安全和穩(wěn)定條件的影響，在設(shè)計開挖臺階時應(yīng)保證開挖坡比值為1：0.35，臺階高度在8～10m范圍內(nèi)，壩底的設(shè)計寬度應(yīng)至少小于每壩段開挖平臺寬度的50%，為保證壩體應(yīng)力與大壩基底的穩(wěn)定性，壩基面的傾斜度與上游最好設(shè)計為7度的夾角。

由于該水利水電工程基面的中部地質(zhì)存在斷層以及軟弱夾層，因此在設(shè)計時，還需要考慮到地質(zhì)缺陷的設(shè)計，通常采取的開挖設(shè)計方法為掏挖、利塞。對于軟弱夾層而言夾層寬度與掏挖深度的設(shè)計比例為1：(1～1.5)，若是比例需要減小，在設(shè)計中應(yīng)同時展開夾層交匯處以及斷層、夾層密集區(qū)地等部位的設(shè)計。斷層厚度與斷層混凝土塞開挖深度的設(shè)計比例一般為1：(1～1.5)，另外在設(shè)計時開挖的范圍需要增加到壩體外2～3m。該水利水電基礎(chǔ)處理在開挖時發(fā)現(xiàn)了1條勘探平洞和1個大口徑鉆孔，根據(jù)大壩灌漿相應(yīng)條件，對這兩點應(yīng)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(fā)現(xiàn)的大口徑鉆孔而言，也應(yīng)清理掉松動巖塊，綜合考慮拱座應(yīng)力設(shè)置情況來采用混凝土進行填充，在處理時應(yīng)實時觀測溶洞與平洞，若是二者的規(guī)模較大而且埋藏深度較大，就需要先設(shè)置大口徑鉆孔，在進行填充。

3 結(jié)語

綜上所述，本文先概述了水利水電基礎(chǔ)處理，進而以具體工程為例，探討水利水電大壩基礎(chǔ)處理的重要性和設(shè)計。大壩工程基本處理是一種專業(yè)性的作業(yè)，在設(shè)計基礎(chǔ)處理只有從安全穩(wěn)定以及長期使用為出發(fā)點，綜合考慮地域地質(zhì)土壤、水溫氣候等條件才能實現(xiàn)基礎(chǔ)處理的穩(wěn)定發(fā)展，隨著科技的不斷進步，基礎(chǔ)處理的設(shè)計還會不斷發(fā)生變化，這些研究還需要更多的人去努力。

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