水利工程施工中大壩基礎處理問題分析

◎ 楊萬清　新疆新淼建設工程有限公司霍城縣分公司

水利工程施工中大壩基礎處理問題分析

◎ 楊萬清新疆新淼建設工程有限公司霍城縣分公司

水利水電工程作為帶動國民經濟快速發(fā)展的支柱產業(yè)，對社會穩(wěn)定、經濟提升具有關鍵影響作用。作為水利施工中的核心部分，大壩基礎施工較為關鍵，是維護整體功能有效運行的必要部分。相比于一般的建筑項目工程而言，水利水電工程的施工難度較大，尤其是大壩基礎施工，需要充分加強壩基巖層分析、斷層處理，借助先進工藝進行透水層的防滲處理，本文針對大壩基礎處理要素進行了充分分析，旨在提高水利水電工程的施工質量。

水利施工項目 水利水電工程 大壩基礎處理問題 施工質量

社會快速發(fā)展帶動了國家各行業(yè)的進步，對應水利水電工程的發(fā)展速度不斷提升，為了保證對應施工質量滿足社會需求，需要加強樞紐大壩施工處理，樞紐大壩工程作為整體工程項目的核心部位，對工程質量、施工效率影響較大，為此，加強樞紐施工的基礎處理控制，是保證大壩使用功能的關鍵。本文針對國內水利工程現狀，進行了大壩基礎問題討論，從技術角度出發(fā)進行了大壩基礎處理問題探討。

1.水利工程大壩基礎常見問題分析

針對國內水利工程進行總結分析，總體上看，壩基巖石的強度一般較高，與混凝土重力壩大體具有一致的建設標準，受斷層影響，施工中需要加強質量問題控制，分析如下。第一、軟弱夾層狀況分析，該夾層中，力學性能相對較小，抗剪強度僅為0.23-0.33,變形模量也僅為 0.02-0.04 GPa。相比于周邊巖體的力學參數，明顯偏低，導致壩基整體抗壓能力較差。第二、壩基滲漏狀況分析，水利工程中，壩基的巖體抗?jié)B效果一般較好，根據當地地質狀況，對F1、F2層需要進行貫穿壩基控制，該環(huán)節(jié)中裂痕、滲漏問題較為常見，需要引起重視。第三、巖體錯位狀況分析，大壩建設施工中，巖體強度高，但是變形模量小，兩岸的拱座巖體中，軟夾層較多，易發(fā)生錯位等質量缺陷。

2.基礎開挖環(huán)節(jié)分析

水利水電工程項目一般地處偏僻山區(qū)，受周邊巖層風化狀態(tài)等影響，其結構、斷層面等存在諸多不同，對大壩的穩(wěn)定性影響較大，尤其是潛在地震區(qū)域的壩基選址中需要引起足夠的重視。

2.1開挖方式

大壩基礎開挖一般為臺階式處理控制，其寬度、高度需要綜合壩體的抗滑性能、安全性能分析，為了實現基礎開挖與對應標準匹配，設計中，需要將壩基面進行上斜一定角度，一般為7度，實現壩基的穩(wěn)定狀態(tài)。此外，針對泄洪期間霧化的狀況，為了避免霧化導致的巖石侵蝕，需要進行邊坡開挖施工期間的有效處理，避免后期安全隱患。

2.2開挖高程

基坑開挖環(huán)節(jié)中，若兩岸高程壩的高度過大，需要根據基巖施工性能等進行河床改進，若間隙夾縫過大、裂痕明顯，會引起后期基面風化。其具體表現為：表面巖層的裂痕加劇、完整性降低。對大壩建筑使用的巖體需要進行合理選擇，如巖體的巖性、完整性、風化厚度等等。針對河床溢流壩區(qū)間而言，需要在開挖高層上進行高度控制，一般為65m左右，對兩岸擋水壩的距離需要進行增加提升。

2.3地質缺陷問題分析

壩基施工中，斷層、軟夾層狀況較多，處理時，需要根據實際狀況進行對應分析，一般借助掏挖處理。斷層開挖中，需要延伸至壩體外界3-4m。對軟弱夾層進行掏挖作業(yè)中，需要將深度進行合理控制，一般深延至軟夾層的1-2倍，針對斷層交匯區(qū)、夾層密集區(qū)等進行重點監(jiān)督管理。

3.壩基滲流問題分析

3.1防滲帷幕的設計選取分析

水利工程中，防滲帷幕為較為常見的排水設置，一般將將其置于壩基上游灌漿位廊道位置處，需要與壩肩、山體進行合理的順延方向控制，達到合理蓄水位、地下水水位交接145m處時停止，一般帷幕長度為549m。帷幕施工中，需要保證排列形式為“一”字形，其位置處于二道壩基的灌漿廊道處較為合理，可根據山體走向進行擴大延續(xù)，長度為30m左右，且需要控制防滲總長在295m之內。水利施工中，防滲帷幕的設計原則分析如下：河床壩基位置透水率應為q 2Lu,壩肩、山體和水墊塘透水率應為q 4Lu。

表1　軟土夾層的處理方法及適用狀況分析

一般情況下，工程的防滲帷幕為單排孔的形式，河床、右岸需要保證沿著河流的方向進行孔的定位，借助固結灌漿法進行防滲帷幕施工，孔深一般不低于13m，其原因在于提高壩基巖體的抗?jié)B效果。灌漿操作中，孔多為垂直方向設置，間距2m。根據國內水利工程項目的總結分析發(fā)現，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。為此，可借助懸掛法進行防滲施工，壩基帷幕需要在30m以上較為合適，且封閉帷幕深度不低于16m。施工處理中，需要根據實際狀況進行灌漿的孔段設置，采取對應的孔內循環(huán)灌注、分段鉆灌的方法控制。漿材等需要保證型號規(guī)格滿足施工要求，一般選525號普通硅酸鹽水泥進行帷幕施工，表層施工中，灌漿壓力一般為1-2倍普通部位的數值。

3.2基礎排水的設置分析

水利施工中，大壩的基礎排孔作用較大，是降低壩基揚壓力的關鍵設置。為了滿足壩基揚壓力需要，一般基礎排水孔需要設置在帷幕后，根據水墊塘狀況、附件形式等進行封閉排水孔處理。封閉抽排設置區(qū)域內，一般縱橫設置3排排水孔，保證封閉排水效果良好。設計排水口時，需要根據參數變化進行處理：孔徑范圍為90～113mm，孔距3m，斜孔角度為75°。輔助排水孔的設置中，一般為垂直設計，對應孔深根據帷幕的60%左右進行改動處理，封閉排水孔深度為12m，輔助孔深9米。壩基的滲流處理中，分析后發(fā)現對應軟弱夾層的抗?jié)B破壞力較低，臨界滲透比不超過6.2。因此排水孔的設置中，一般需要進行軟夾層的避讓處理，防止?jié)B漏狀況的發(fā)生。

3.3設計方案的選取

壩基滲漏問題對整體工程項目的危害較高，需要引起足夠的重視，設計中，根據壩基消力池穩(wěn)定性進行方案設計，對滲漏量、滲漏系數等進行合理選取，實現軟弱夾層的合理控制。河床滲流的特點如下：高處低、穩(wěn)定性差、水頭高，導致設計工作的難度較大。針對水利工程狀況，排水方案的選取較為關鍵。

4.特殊地基的新工藝分析

水利工程的特殊性、重要性增加了大壩的施工難度，為了保證施工質量、安全施工等要求，需要對大壩的施工工藝進行全面掌控，水利工程地域廣、分布范圍大，加強對特殊地基的研發(fā)討論，實現特殊地基的新工藝控制具有重大價值，具體分析如下。

4.1強透水層的防滲分析

水利工程中，其地基施工中的強透水層包含礫石、卵石，需要進行開挖清除處理，接著進行混凝土、黏土的置換操作，填充后形成截水墻。其次，借助沖擊鉆進行大孔徑孔的鉆取，填充黏土、混凝土后進行防滲墻的建立，還可以借助高壓噴射灌漿的方法施工，對應建筑處水泥防滲墻。

4.2可液化土層的分析

水利工程中，大壩的地基施工常見可液化土層的狀況，其處理方法分析如下：第一、分層振搗，保證壓實性良好；第二、對科夜話土層進行立砂井、灰土樁設置；第三、開挖后填充高強度的物質；第四、對混凝土進行可液化土層的封閉施工。

4.3軟弱夾層的處理分析

軟土夾層主要特點：含水率高、透水性差。導致水利工程中該基礎土層中含水率甚至高達70%，抗剪強度較低，其處理方法總結如表1所示。

4.4壩基涌泉狀況處理控制方法分析

對于現代水利工程而言，壩基涌泉的危害較高，土壩受管涌狀況影響，導致壩體自身穩(wěn)定性下降，對應混凝土澆筑較為關鍵，一般借助能排則排、能堵則堵的方法進行控制。

5.結語

為了保證社會穩(wěn)定性、經濟穩(wěn)定增長，需要加強水利工程相關項目的重點建設，水利工程的大壩基礎處理環(huán)節(jié)中，根據工程自身狀況、當地土質條件等，對壩基進行滲壓、滲流的合理監(jiān)測，根據監(jiān)測參數進行對應組織處理，工程實踐經驗表明，封閉式抽水排水在降壓排滲處理中效果良好，可提高壩基的控制效果，對水利工程的合理開展意義重大。

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