水利工程施工大坝基础处理问题分析

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社会快速发展带动了国家各行业的进步，对应水利水电工程的发展速度不断提升，为了保证对应施工质量满足社会需求，需要加强枢纽大坝施工处理，枢纽大坝工程作为整体工程项目的核心部位，对工程质量、施工效率影响较大，为此，加强枢纽施工的基础处理控制，是保证大坝使用功能的关键。本文针对国内水利工程现状，进行了大坝基础问题讨论，从技术角度出发进行了大坝基础处理问题探讨。

1.水利工程大坝基础常见问题分析

针对国内水利工程进行总结分析，总体上看，坝基岩石的强度一般较高，与混凝土重力坝大体具有一致的建设标准，受断层影响，施工中需要加强质量问题控制，分析如下。第一、软弱夹层状况分析，该夹层中，力学性能相对较小，抗剪强度仅为0.23-0.33,变形模量也仅为0.02-0.04GPa。相比于周边岩体的力学参数，明显偏低，导致坝基整体抗压能力较差。第二、坝基渗漏状况分析，水利工程中，坝基的岩体抗渗效果一般较好，根据当地地质状况，对F1、F2层需要进行贯穿坝基控制，该环节中裂痕、渗漏问题较为常见，需要引起重视。第三、岩体错位状况分析，大坝建设施工中，岩体强度高，但是变形模量小，两岸的拱座岩体中，软夹层较多，易发生错位等质量缺陷。

2.基础开挖环节分析

水利水电工程项目一般地处偏僻山区，受周边岩层风化状态等影响，其结构、断层面等存在诸多不同，对大坝的稳定性影响较大，尤其是潜在地震区域的坝基选址中需要引起足够的重视。

2.1开挖方式

大坝基础开挖一般为台阶式处理控制，其宽度、高度需要综合坝体的抗滑性能、安全性能分析，为了实现基础开挖与对应标准匹配，设计中，需要将坝基面进行上斜一定角度，一般为7度，实现坝基的稳定状态。此外，针对泄洪期间雾化的状况，为了避免雾化导致的岩石侵蚀，需要进行边坡开挖施工期间的有效处理，避免后期安全隐患。

2.2开挖高程

基坑开挖环节中，若两岸高程坝的高度过大，需要根据基岩施工性能等进行河床改进，若间隙夹缝过大、裂痕明显，会引起后期基面风化。其具体表现为：表面岩层的裂痕加剧、完整性降低。对大坝建筑使用的岩体需要进行合理选择，如岩体的岩性、完整性、风化厚度等等。针对河床溢流坝区间而言，需要在开挖高层上进行高度控制，一般为65m左右，对两岸挡水坝的距离需要进行增加提升。

2.3地质缺陷问题分析

坝基施工中，断层、软夹层状况较多，处理时，需要根据实际状况进行对应分析，一般借助掏挖处理。断层开挖中，需要延伸至坝体外界3-4m。对软弱夹层进行掏挖作业中，需要将深度进行合理控制，一般深延至软夹层的1-2倍，针对断层交汇区、夹层密集区等进行重点监督管理。

3.坝基渗流问题分析

3.1防渗帷幕的设计选取分析

水利工程中，防渗帷幕为较为常见的排水设置，一般将将其置于坝基上游灌浆位廊道位置处，需要与坝肩、山体进行合理的顺延方向控制，达到合理蓄水位、地下水水位交接145m处时停止，一般帷幕长度为549m。帷幕施工中，需要保证排列形式为“一”字形，其位置处于二道坝基的灌浆廊道处较为合理，可根据山体走向进行扩大延续，长度为30m左右，且需要控制防渗总长在295m之内。水利施工中，防渗帷幕的设计原则分析如下：河床坝基位置透水率应为q2Lu,坝肩、山体和水垫塘透水率应为q4Lu。一般情况下，工程的防渗帷幕为单排孔的形式，河床、右岸需要保证沿着河流的方向进行孔的定位，借助固结灌浆法进行防渗帷幕施工，孔深一般不低于13m，其原因在于提高坝基岩体的抗渗效果。灌浆操作中，孔多为垂直方向设置，间距2m。根据国内水利工程项目的总结分析发现，河床、右岸一般具有良好的透水性能，其他部位的透水性一般。为此，可借助悬挂法进行防渗施工，坝基帷幕需要在30m以上较为合适，且封闭帷幕深度不低于16m。施工处理中，需要根据实际状况进行灌浆的孔段设置，采取对应的孔内循环灌注、分段钻灌的方法控制。浆材等需要保证型号规格满足施工要求，一般选525号普通硅酸盐水泥进行帷幕施工，表层施工中，灌浆压力一般为1-2倍普通部位的数值。

3.2基础排水的设置分析

水利施工中，大坝的基础排孔作用较大，是降低坝基扬压力的关键设置。为了满足坝基扬压力需要，一般基础排水孔需要设置在帷幕后，根据水垫塘状况、附件形式等进行封闭排水孔处理。封闭抽排设置区域内，一般纵横设置3排排水孔，保证封闭排水效果良好。设计排水口时，需要根据参数变化进行处理：孔径范围为90~113mm，孔距3m，斜孔角度为75°。辅助排水孔的设置中，一般为垂直设计，对应孔深根据帷幕的60%左右进行改动处理，封闭排水孔深度为12m，辅助孔深9米。坝基的渗流处理中，分析后发现对应软弱夹层的抗渗破坏力较低，临界渗透比不超过6.2。因此排水孔的设置中，一般需要进行软夹层的避让处理，防止渗漏状况的发生。3.3设计方案的选取坝基渗漏问题对整体工程项目的危害较高，需要引起足够的重视，设计中，根据坝基消力池稳定性进行方案设计，对渗漏量、渗漏系数等进行合理选取，实现软弱夹层的合理控制。河床渗流的特点如下：高处低、稳定性差、水头高，导致设计工作的难度较大。针对水利工程状况，排水方案的选取较为关键。

4.特殊地基的新工艺分析

水利工程的特殊性、重要性增加了大坝的施工难度，为了保证施工质量、安全施工等要求，需要对大坝的施工工艺进行全面掌控，水利工程地域广、分布范围大，加强对特殊地基的研发讨论，实现特殊地基的新工艺控制具有重大价值，具体分析如下。

4.1强透水层的防渗分析

水利工程中，其地基施工中的强透水层包含砾石、卵石，需要进行开挖清除处理，接着进行混凝土、黏土的置换操作，填充后形成截水墙。其次，借助冲击钻进行大孔径孔的钻取，填充黏土、混凝土后进行防渗墙的建立，还可以借助高压喷射灌浆的方法施工，对应建筑处水泥防渗墙。

4.2可液化土层的分析

水利工程中，大坝的地基施工常见可液化土层的状况，其处理方法分析如下：第一、分层振捣，保证压实性良好；第二、对科夜话土层进行立砂井、灰土桩设置；第三、开挖后填充高强度的物质；第四、对混凝土进行可液化土层的封闭施工。

4.3软弱夹层的处理分析

软土夹层主要特点：含水率高、透水性差。导致水利工程中该基础土层中含水率甚至高达70%，抗剪强度较低，其处理方法总结如表1所示。

4.4坝基涌泉状况处理控制方法分析

对于现代水利工程而言，坝基涌泉的危害较高，土坝受管涌状况影响，导致坝体自身稳定性下降，对应混凝土浇筑较为关键，一般借助能排则排、能堵则堵的方法进行控制。

5.结语

为了保证社会稳定性、经济稳定增长，需要加强水利工程相关项目的重点建设，水利工程的大坝基础处理环节中，根据工程自身状况、当地土质条件等，对坝基进行渗压、渗流的合理监测，根据监测参数进行对应组织处理，工程实践经验表明，封闭式抽水排水在降压排渗处理中效果良好，可提高坝基的控制效果，对水利工程的合理开展意义重大。

作者:杨万清 单位:新疆新淼建设工程有限公司霍城县分公司