分析水利水電大壩工程基礎(chǔ)的處理設(shè)計

摘 要：針對水利水電大壩工程基礎(chǔ)部分的處理，做了簡單的論述。此類工程作業(yè)中，基礎(chǔ)處理的效果，直接影響著工程建設(shè)的整體質(zhì)量，因此需要做好嚴格的把控。現(xiàn)結(jié)合具體實踐，總結(jié)基礎(chǔ)處理設(shè)計要點，提出了相應的策略，共享給行業(yè)人員。

關(guān)鍵詞：水利水電；大壩工程；基礎(chǔ)處理；設(shè)計要點

中圖分類號：TV223 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）17-0126-02

前 言

現(xiàn)階段，國家經(jīng)濟增速發(fā)展，帶動著基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，水利水電大壩發(fā)揮著重要的作用。因為作業(yè)環(huán)境復雜，對施工作業(yè)的質(zhì)量，有著更高的要求。尤其是工程基礎(chǔ)部分，其長期處于水面以下，極易受到水浸潤以及侵蝕的影響，出現(xiàn)各類問題。如果質(zhì)量不達標，則極易造成質(zhì)量事故?；诖耍瑥娀苏n題的分析，提出基礎(chǔ)設(shè)計有效措施，有著重要的意義。

1 水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理特點

對水利水電大壩工程，其基礎(chǔ)部分，采取處理措施，能夠提升基礎(chǔ)部分的質(zhì)量。此項工作具有以下特點：①危險因素多。由于大壩工程施工條件較差，地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜，因此未知因素較多，難以輕易確定，實現(xiàn)理論控制?；诖?，做好基礎(chǔ)把控，有著重要意義。若基礎(chǔ)設(shè)計缺乏科學性和準確性，會增加工大壩工程危險系數(shù)，極易造成安全事故或者自然災害。②大壩工程技術(shù)復雜。大壩工程投入使用后，受到地質(zhì)環(huán)境的影響，使得大壩下部極易受到影響?；诖?，開展施工作業(yè)前，要做好施工現(xiàn)場勘探，必要時要做好現(xiàn)場試驗檢測。③大壩工程質(zhì)量評估難度大。由于大壩基礎(chǔ)部分為隱蔽工程，因此工程收工后，質(zhì)量評估以及檢驗的難度較大。工程質(zhì)量如何，需要從其運行情況來說，但是若運行階段地基基礎(chǔ)出現(xiàn)質(zhì)量問題，再進行返修，工作難度較大?；诖?，要做好基礎(chǔ)處理設(shè)計質(zhì)量的把控。

2 水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理設(shè)計實例分析

2.1 案例概述

以某工程為例，設(shè)計庫容為1.03億m3，具有防洪功能、灌溉功能、發(fā)電功能、水產(chǎn)養(yǎng)殖功能，同時為附近多個城鎮(zhèn)，提供生產(chǎn)和生活用電，并且提供生產(chǎn)生活用水。建設(shè)內(nèi)容主要包括主壩、副壩、發(fā)電站以及溢洪道等，水壩設(shè)計為混凝土重力壩，設(shè)置在河谷出口位置，整體長度為235m，高度為45.6m。通過對地質(zhì)條件進行勘查分析，發(fā)現(xiàn)巖體滲水性較大，極有可能存在軟弱夾層，抗剪強度低，難以達到基礎(chǔ)穩(wěn)定性以及可靠性的要求，因此要做好基礎(chǔ)處理設(shè)計工作。

2.2 大壩工程基礎(chǔ)處理設(shè)計

2.2.1 基巖加固

因為壩基所在巖層位置的承載力差，基礎(chǔ)部分的穩(wěn)固性以及承載力較差，要對其進行加固處理。采取固結(jié)灌漿法，對基巖進行加固處理，增強基巖強度，改善防滲性能。為保證操作的質(zhì)量，要從各方面入手，做好固結(jié)灌漿分析以及設(shè)計。此工程設(shè)計中，固結(jié)灌漿處理范圍把控在15～25m范圍內(nèi)。結(jié)合壩基應力實際情況，明確各個位置的固結(jié)灌漿處理深度，具體如下：①河床段處理深度控制為7～9m；②兩岸拱座部分處理深度為8～11m；③對于部分地質(zhì)缺陷的壩段，處理深度控制為10～15m范圍。

2.2.2 開挖方式

對于大壩工程基礎(chǔ)部分的處理，通常采取臺階式開挖作業(yè)方法?？紤]到臺階的高度以及寬度，極大程度上受大壩壩體穩(wěn)定性以及抗滑安全性等因素的影響。開展基礎(chǔ)處理設(shè)計時，要保證臺階寬度處于合理范圍內(nèi)，要比壩底寬50%左右，并且相鄰臺階的高度差，其不能大于10m。為確保壩體的穩(wěn)定性以及應力平衡，要適當調(diào)整壩基面，使其向上游傾斜7°。對于邊坡高度，結(jié)合具體情況，設(shè)計為60m，以10m為間距，并且在各級邊坡面上布置錨索，做好保護措施[1]。

2.2.3 基面處理

經(jīng)過地質(zhì)勘查作業(yè)，發(fā)現(xiàn)在基面局部位置，存在著斷層以及軟弱夾層等地質(zhì)問題，要采取相應的措施，保證大壩工程基礎(chǔ)部分施工質(zhì)量。對于大壩工程存在的斷層以及溶洞等問題，采取混凝土灌注作業(yè)法。先開展清理作業(yè)，再使用混凝土，開展灌注回填作業(yè)，為大壩工程基礎(chǔ)施工作業(yè)，提供相對較好的地質(zhì)條件。對大壩工程軟弱夾層，采取掏挖的方法處理，把掏挖深度把控在夾層寬度1.5倍左右，深挖作業(yè)時，對于夾層密集區(qū)域、交匯位置，要采取可靠處理措施。

2.2.4 其他處理

開展水利水電大壩工程基礎(chǔ)施工作業(yè)，若出現(xiàn)鉆孔遺漏，極有可能會影響大壩工程基礎(chǔ)整體的穩(wěn)定性?；诖耍龊闷蕉匆约般@孔清理、回填工作。在設(shè)計時，要做好深度勘探，確定平洞和鉆孔直徑以及深度等，保證基礎(chǔ)處理的有效性。若有必要，要做好拱座應力分布分析，運用有限元計算法，合理調(diào)整平洞清理以及回填，確?；A(chǔ)處理的效果[2]。

3 水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理設(shè)計策略總結(jié)

3.1 合理選擇地基處理技術(shù)方法

在水利水電大壩工程中，對于基礎(chǔ)處理，要合理選擇地基處理技術(shù)方法。目前，基礎(chǔ)處理常用方法如下：①固結(jié)灌漿。一般來說，壩基固結(jié)灌漿施工作業(yè)，多采取孔內(nèi)循環(huán)分段式灌漿方法，從上向下循環(huán)。在施工作業(yè)中，依據(jù)河床的上下游河段，開展施工作業(yè)。作業(yè)時大壩碾壓高度會不斷提高，因此要做好固結(jié)灌漿孔施工質(zhì)量的把控，保證施工作業(yè)的安全性和穩(wěn)定性。②帷幕灌漿。運用帷幕灌漿施工工藝，開展基礎(chǔ)處理，鉆孔部分是核心，因此要做好施工質(zhì)量的嚴格把控。鉆孔孔徑不可以大于91mm，終孔孔徑必須大于56mm。使用專用設(shè)備，檢測帷幕灌漿鉆孔的傾斜程度，檢測間距把控在5～10m范圍內(nèi)，孔斜要控制在合理范圍內(nèi)。③地基置換。對于水利水電大壩工程，在施工建設(shè)時，需要進行地基置換。為確保大壩結(jié)構(gòu)運行的穩(wěn)定性，必須要在相應的條件下，適當拓寬置換寬度。在選擇地基處理方法時，要結(jié)合具體情況來選擇，保證工程處理效果[3]。

3.2 合理選擇基礎(chǔ)開挖方式

在進行水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理設(shè)計時，要結(jié)合工程具體情況，來選擇基礎(chǔ)開挖方式。嚴格按照相關(guān)規(guī)定，控制臺階的高度以及寬度，保證基礎(chǔ)開挖能夠達到工程相關(guān)標準。對壩基面，要做好上斜角的把控。一般來說，對于基面的上斜角的把控，要控制在7°左右，進而保證壩體的穩(wěn)定性和安全性。在設(shè)計中，要明確各類施工要求，保證壩體自身的穩(wěn)定性得以有效控制，保證大壩安全建設(shè)。在具體設(shè)計時，設(shè)計人員必須要堅持從實際出發(fā)的原則，做好開挖要點的把控，保證開挖設(shè)計的合理性。除此之外，要確定開挖高度。開展基坑開挖作業(yè)，要做好高程壩高度的測量以及把控，積極改進河床，避免大壩基礎(chǔ)受到風因素的影響。基坑的工程建設(shè)工作中，施工單位需要對巖體進行深入分析與選擇，切實保證巖體與實際施工建設(shè)的需求標準相一致，從而防止大壩穩(wěn)定性的安全性得不到相應保證[4]。

3.3 基滲流控制

在設(shè)計中，對于基滲流控制，要從以下方面入手：①設(shè)置防滲帷幕。水利水電大壩工程中，采取防滲帷幕的方式，能夠獲得不錯的效果。設(shè)計時要從實際出發(fā)，嚴格按照設(shè)計規(guī)范，做好防滲帷幕各項參數(shù)的合理把控，保證其作用充分發(fā)揮。②設(shè)置基礎(chǔ)排水。水利水電大壩中的壩基，其設(shè)置的排水孔，能夠?qū)崿F(xiàn)壩基揚壓力的有效控制。對于排水孔的設(shè)置，可在防滲帷幕后，設(shè)置基礎(chǔ)排水孔。選擇水墊塘附件上，布置排水孔，并且要做好技術(shù)參數(shù)的把控，對于孔距設(shè)計為3m，對于孔徑設(shè)計為90～113mm范圍。通過強化設(shè)計，保證設(shè)計成果的質(zhì)量[5]。

4 結(jié)束語

綜上所述，水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理設(shè)計，要嚴格按照設(shè)計規(guī)范，做好全面的把控。在設(shè)計時，合理選擇地基處理技術(shù)方法，合理選擇基礎(chǔ)開挖方式，強化基滲流控制。通過強化基礎(chǔ)設(shè)計，保證設(shè)計方案的質(zhì)量。

參考文獻

[1]姚 亮.水利水電大壩工程基礎(chǔ)的處理設(shè)計問題分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016（21）.

[2]李長生，羅代勇.水利水電大壩工程基礎(chǔ)處理設(shè)計問題[J].中外交流，2017（36）.

[3]時永強.水利工程施工中大壩基礎(chǔ)處理問題分析[J].環(huán)球市場，2017（26）.

[4]劉曉敏.水利樞紐大壩基礎(chǔ)處理設(shè)計分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（10）：198.

[5]楊萬清.水利工程施工中大壩基礎(chǔ)處理問題分析[J].珠江水運，2016（21）：84～85.

收稿日期：2018-5-15

作者簡介：李玉璋（1961-），男，工程師，大專，主要從事水利水電工程設(shè)計工作。