水利工程大壩基礎處理關鍵技術分析

陳玉龍

中國水利水電第四工程局有限公司 青海西寧 810007

1 水工大壩工程基礎處理的特點

1.1 技術復雜性高

施工環(huán)境的多樣性與復雜性導致大壩工程項目的基礎工程承受更多的荷載，獨特的水文條件與地質環(huán)境讓其施工技術復雜多樣。在施工前，要注意做好對施工環(huán)境的勘探工作，詳細了解影響基礎工程的各種荷載與因素，必要時需要輔以現(xiàn)場實驗，進行合理的力學設計、結構設計與材料設計等。如此一來，加劇了工程技術的復雜性[1]。

1.2 工程質量難以把控

水工大壩工程項目還有一個與普通建筑物不同的地方，那就是具有功能延時性。對于大壩工程項目的竣工驗收工作，現(xiàn)場檢測或實驗難以達到驗收的成效。大壩工程項目的質量和很多功能只有在真正運行后，才能夠顯示出來，但一旦開始投入運行，由于大壩壩體的位置等問題，大壩工程的質量發(fā)生問題就難以返修。

1.3 施工期較短

對于水工大壩的建設時間，一般會選擇施工地點水位較淺或河流的枯時期，通過對水位的導流工作，保證施工區(qū)域的正常作業(yè)。由于水文條件的高低不同，為了施工便利和降低施工成本，施工建設單位一般會限制施工周期于枯水期內。如此一來，導致整體施工速度加快，很多重要的基礎處理需要快速完成。

2 水利工程大壩基礎處理關鍵技術分析

2.1 開挖方法

在壩基開挖時可以選擇臺階式的方法，在開挖的過程中應當保證每一個壩段臺階需要寬于總寬度，至少寬出1/2的距離，且寬度需要在4m之上，這樣才可以保證后續(xù)施工的穩(wěn)定進行。為了保證壩體可以具有良好的安全性以及抗滑性，需要保持壩基面上斜，上斜度需要保持在7°。岸坡也同樣采取臺階式的開挖方法，每間隔15m的高差就要開挖一馬道，控制好開挖岸坡的比例，觀察開挖過程中巖體的狀態(tài)。如果巖體出現(xiàn)產狀不利、順向坡等現(xiàn)象時，需要適當?shù)姆艑捚卤?，并采取相應的支護措施，如錨桿支護、設置混凝土阻滑鍵、預應力錨桿支護或者設置邊坡截水溝等措施，在支護措施實施的過程中也要監(jiān)測邊坡是否出現(xiàn)了變形的狀況[2]。

2.2 斷層處理關鍵技術

在實際的大壩基礎處理過程中，如果遇到斷層的問題，應當根據(jù)斷層的具體情況進行分析，進而采取相應的處理措施。斷層的寬度如果>1m，需要使用槽挖聯(lián)合置換混凝土的方法進行處理，這種方法也同樣適用于寬度>1m的土層剪切交匯帶和裂隙密集區(qū)域?；炷寥纳疃葢斠詳鄬訉挾葹闇?，約為斷層寬度的1-1.5倍，槽挖斷面可以設置為梯形，槽挖斷面和側邊坡度的比例應當設定為2∶1。如果是在壩趾或者壩踵這些區(qū)域露出的斷層，則應當結合實際開挖狀況，增加開挖的范圍，并加深回填的深度。在斷層開挖時需要將其進行延伸，延伸到壩體的外界，延伸距離需要控制在3-4m。當完成斷層開挖與回填混凝土塞的處理措施之后，需要在斷層的四周進行灌漿，利用灌漿的固結效應提升此處的強度，但是需要注意的是灌漿的深度應當為斷層下方1-2m。

2.3 軟弱夾層處理的關鍵技術

軟弱夾層是大壩基礎處理中最為常見的一種特殊地質結構，需要采取有效的措施進行謹慎處理，否則會給水利工程帶來嚴重的安全隱患。軟弱夾層是指在巖層中具有軟弱、厚度較薄的軟弱區(qū)域，主要是由于層間錯動、地下水泥化以及沉積變質等原因造成的。軟弱夾層遇到水之后容易出現(xiàn)軟化或者泥化的狀況，降低了土層的抗剪強度，容易影響壩基的穩(wěn)定性和抗滑性，特別是連續(xù)且傾斜角度＜30°的軟弱夾層對壩基來講更為不利。在處理軟弱夾層的過程中，需要結合具體的施工要求和軟弱夾層的埋藏深度選擇合理的施工技術。在軟弱夾層掏挖時需要控制深度，延伸到軟夾層的1-2倍。當軟弱夾層的埋藏深度較淺的時候，可以使用明挖置換的方法進行處理，即將軟弱夾層挖除，將混凝土放入到被挖除的區(qū)域，這種方法的施工量較小，工作起來較為方便，并且還可以避免壩基出現(xiàn)滲漏的狀況。軟土夾層埋藏較深的時候，可以在軟弱夾層的內部設置混凝土塞，使軟弱土層和混凝土混合，改變軟弱土層的組成成分，進而提高大壩基礎的承載能力和負荷能力，提高水利工程的穩(wěn)定性?；蛘咭部梢圆捎脧姾环ㄟM行處理，但是這種方法更加適用于地基的防滲工作中。

2.4 孔洞回填處理設計

大壩基礎工程在施工過程中很容易留下孔洞，為了避免孔洞對后續(xù)整體的施工質量產生影響，保證基礎結構的穩(wěn)定性，則需要對預留孔洞進行科學處理，一般都會采用帷幕灌漿的方法進行防滲處理。要對施工區(qū)域的實際情況進行全面勘察，根據(jù)相關參數(shù)來確定具體的處理辦法。在使用混凝土對孔洞進行換填處理的過程中，需要對混凝土的質量進行檢驗，確定合格后才能應用到實際處理工作中。

2.5 防滲控制

考慮水工大壩的基礎穩(wěn)定和消力池的結構抗浮穩(wěn)定，實現(xiàn)對壩體基礎滲流的有效控制工作，較小低壓滲透和滲透量的問題，確保大壩基礎部分泥化軟弱夾層強度足夠，結構穩(wěn)定，可以采取垂直灌漿帷幕的方法。另外河床泄洪壩段與水墊塘的基面建設，要嚴格控制高程、水頭、壩基揚壓力等方面的問題，尤其是抗浮力作用在水墊塘上的作用，在具體壩基處理和設計中一定要嚴格把控。

3 結語

綜上所述，要想保證水工大壩基礎部分的設計與處理工作的順利進行，保證在水工大壩的使用年限內能夠正常行使其功能，需要統(tǒng)籌各項影響因素與荷載情況。另外，在中國眾多水利工程建筑中，大壩工程的基礎工作的合理性與科學性，直接決定了水利工程的整體質量，相關工作人員要提高對于水利工程基礎部分的處理與設計的重視程度，保障水工建筑物的整體質量，促進我國水利事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。