大壩基礎(chǔ)地質(zhì)缺陷處理分析

曹登剛

摘要： 在水利工程施工中，大壩建設(shè)質(zhì)量對于工程項目運營效益的影響較大，在大壩施工中，基礎(chǔ)地質(zhì)復(fù)雜，施工處理難度較高，要求準(zhǔn)確識別大壩地質(zhì)缺陷，并采取針對性治理措施。對此，本文首先對大壩基礎(chǔ)地質(zhì)缺陷處理的重要性進(jìn)行介紹，然后對大壩基礎(chǔ)地質(zhì)缺陷類型和處理技術(shù)進(jìn)行分析，并以某大壩為研究對象，對地質(zhì)缺陷處理技術(shù)要點進(jìn)行詳細(xì)探究。

關(guān)鍵詞： 大壩基礎(chǔ);缺陷;處理;重要性

【中圖分類號】TV642.3【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1674-3733（2020）15-0016-01

1引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水利工程建設(shè)數(shù)量不斷增多。大壩施工是水利工程項目建設(shè)的重點，很多水利工程大壩基礎(chǔ)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在施工過程中如果技術(shù)控制不當(dāng)，則容易發(fā)生坍塌事故，進(jìn)而對整個大壩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及牢固性造成不良影響。為了保證水利工程大壩建設(shè)質(zhì)量，必須對大壩基礎(chǔ)地質(zhì)缺陷以及相應(yīng)的處理技術(shù)進(jìn)行深入研究。

2大壩基礎(chǔ)地質(zhì)缺陷處理的重要性

2.1有利于增強(qiáng)大壩穩(wěn)定性

在大壩工程施工中，容易受到項目建設(shè)區(qū)域地下地質(zhì)環(huán)境的影響。大壩地下夾層土質(zhì)穩(wěn)定性比較差，如果基礎(chǔ)處理不當(dāng)，則會影響大壩結(jié)構(gòu)防水性能，在后續(xù)運行中發(fā)生漏水、滲水等質(zhì)量問題。對此，在大壩施工中，必須加強(qiáng)基礎(chǔ)處理，進(jìn)而提升大壩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

2.2有利于避免大壩巖體層變形

在大壩結(jié)構(gòu)施工中，大壩根基以下巖體層承受力高于巖土體承受力，因此巖體層容易發(fā)生變形問題，導(dǎo)致地下巖土層平衡性受到破壞，導(dǎo)致大壩結(jié)構(gòu)變形。對此，要求對大壩基礎(chǔ)地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)勘察，并采取有效的處理技術(shù)，保證大壩根基巖土層受力平衡，避免大壩結(jié)構(gòu)變形。

3大壩基礎(chǔ)地質(zhì)缺陷類型

為了保證水利工程施工質(zhì)量，必須加強(qiáng)大壩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工控制。在大壩施工中，壩基巖石與混凝土重力壩的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相同，在斷層的影響下，在大壩基礎(chǔ)施工中，常見地質(zhì)缺陷主要有以下幾種類型：第一，軟弱夾層，與周邊巖層相比，其可受力程度比較弱，一般在0.23～0.33之間，因此實際可抗壓能力比較低。第二，壩基巖體滲透問題，對壩體結(jié)構(gòu)安全性以及穩(wěn)定性會造成較大不良影響，在大壩施工中容易發(fā)生滲透、裂縫等問題。第三，巖體錯位，在大壩施工中，壩體巖石結(jié)構(gòu)強(qiáng)度比較大，巖體錯位現(xiàn)象比較少，在大壩結(jié)構(gòu)兩岸拱形巖體中的軟夾層比較多，因此在實際施工中容易發(fā)生錯位現(xiàn)象。

4大壩基礎(chǔ)地質(zhì)缺陷處理技術(shù)

4.1土質(zhì)基礎(chǔ)加固技術(shù)

在水利工程施工中，大壩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)加固施工技術(shù)比較多，具體包括以下幾點：第一，換土墊層施工技術(shù)。該技術(shù)主要被應(yīng)用于淺層軟弱地基施工中，能夠有效提升大壩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力以及穩(wěn)定性，避免在大壩施工中基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻沉降。第二，高壓噴射灌漿施工技術(shù)。在水利工程大壩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中，高壓噴射灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用比較常見，能夠有效提升大壩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及牢固性。在高壓噴射灌漿施工中，在確定施工區(qū)域后即可進(jìn)行沖擊鉆孔施工，在鉆孔過程中，必須做好添堵處理，并對鉆孔中的泥漿材料進(jìn)行分析，確保鉆機(jī)與鉆進(jìn)區(qū)域保持垂直狀態(tài)，避免孔位偏差。第三，強(qiáng)夯施工技術(shù)。在水利工程大壩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)加固處理中，在應(yīng)用強(qiáng)夯施工技術(shù)時，首先需對施工區(qū)域進(jìn)行勘查，確定基礎(chǔ)厚度以及土體牢固性，提升基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

另外，在大壩基礎(chǔ)缺陷處理中，還應(yīng)注意對斷層、軟弱夾層進(jìn)行治理。在具體施工中，不同斷層的寬度有一定區(qū)別，對于處理技術(shù)的要求也不同，如果斷層寬度在1m以上，同時剪切交匯帶以及裂縫密度比較高，則可采用槽挖以及混凝土置換施工技術(shù)，在混凝土澆筑施工中，混凝土深度應(yīng)控制在破碎帶寬度的1.0倍～1.5倍之間，在槽挖施工中，斷面為梯形。如果斷層有壩踵和壩趾出露，則應(yīng)適當(dāng)增加開挖回填深度和長度。在斷層開挖施工和混凝土回填施工完成后，應(yīng)對周邊一定深度的混凝土進(jìn)行固結(jié)處理，一般可應(yīng)用灌漿施工技術(shù)。部分施工區(qū)域巖石破碎，并且有裂隙發(fā)育，剪切帶性狀較差，可采用全面固結(jié)施工技術(shù)，提升大壩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載能力。

4.2巖石地基處理技術(shù)

在水利工程大壩基礎(chǔ)施工中，巖溶地質(zhì)比較常見，地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較差，在基礎(chǔ)施工中，首先需進(jìn)行基坑開挖，然后采用混凝土進(jìn)行置換處理。如果溶蝕帶的埋深比較大，開挖回填加固施工難度較大，則可采用固結(jié)灌漿施工技術(shù)，能夠有效提升基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在大壩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)回填施工中，必須根據(jù)工程項目建設(shè)要求嚴(yán)格控制混凝土澆筑厚度。

5大壩基礎(chǔ)地質(zhì)缺陷處理實例

5.1大壩概況

某大壩工程為混凝土重力壩，其主要功能為防洪，壩高為80m，軸線長度335m。在該大壩工程施工前，首先對施工區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)勘查，根據(jù)現(xiàn)場勘查，施工區(qū)域地質(zhì)條件比較差，壩基有5條斷層，巖體滲水性一般。

5.2基礎(chǔ)缺陷處理內(nèi)容

綜合考慮該大壩基礎(chǔ)地質(zhì)勘查成果，在大壩缺陷處理中，具體的地質(zhì)缺陷以及處理內(nèi)容如下：第一，軟弱夾層，與周邊巖體相比，軟弱夾層的力學(xué)性能比較差，抗剪強(qiáng)度無法滿足施工質(zhì)量控制要求。第二，壩基滲漏，該大壩結(jié)構(gòu)巖石防滲性比較好，但是壩基有斷層，因此在大壩施工中，巖基容易發(fā)生滲水問題，因此需對該大壩基礎(chǔ)做好防滲加固處理。

5.3基礎(chǔ)缺陷處理方法

在該大壩基礎(chǔ)缺陷處理中，具體的處理方法如下：（1）基礎(chǔ)開挖施工。在水利工程大壩開挖施工中，臺階法的應(yīng)用比較常見，要求嚴(yán)格控制臺階開挖高度以及寬度，提升臺階防滑性能。在本工程施工中，平臺寬度為壩底深度的1.5倍，各個臺階的高度差為8m，開挖比0.35：1。綜合考慮該大壩施工區(qū)域地質(zhì)圖條件，選擇上游傾斜角為6°的壩基面。該大壩的主要功能為防洪，因此在基礎(chǔ)開挖施工中，還應(yīng)綜合考慮泄洪過程中所產(chǎn)生的霧化水，會對兩岸表面造成不良影響，因此，在該大壩基礎(chǔ)開挖施工中，要求采取有效的防護(hù)措施，避免對壩基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成不良影響。（2）基面開挖控制。在大壩使用中，隨著水位的升高，會對兩岸造成沖蝕，對此，應(yīng)根據(jù)大壩兩岸地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征對河床進(jìn)行改造，避免加重河床風(fēng)化程度，并對巖石表面特性造成不良影響，綜合考慮該大壩巖石以及基巖體穩(wěn)定性。另外，該大壩河段可能會發(fā)生河水溢出現(xiàn)象，對此，需嚴(yán)格控制開挖高度，在本工程施工中，開挖深度為64m，同時還應(yīng)適當(dāng)增加擋水壩段。

6結(jié)語

綜上所述，本文主要結(jié)合實例，對大壩地質(zhì)缺陷以及處理技術(shù)要點進(jìn)行了詳細(xì)探究。在水利工程施工中，大壩施工區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，可能存在各類地質(zhì)缺陷，對此，要求對大壩施工區(qū)域進(jìn)行全面細(xì)致的地質(zhì)勘查，根據(jù)地質(zhì)缺陷類型選擇適宜的基礎(chǔ)處理技術(shù)，提升大壩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，保證水利工程項目建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]時永強(qiáng).水利工程施工中大壩基礎(chǔ)處理問題分析[J].環(huán)球市場，2017，000（026）：315.