淺析水電站重力壩施工的地基處理

辛榮密

摘 要：隨著國家整體實(shí)力的提升與進(jìn)步，各地區(qū)水電站的發(fā)展得到了明顯的突破與創(chuàng)新。在新時代、新技術(shù)背景下，水電站的施工質(zhì)量與過去相比也發(fā)生了不小的改變。近年來，很多水電站施工團(tuán)隊(duì)還會將一些獨(dú)特的施工處理技術(shù)應(yīng)用其中，為施工開展提供便利條件的同時，為水電站質(zhì)量提供保障。其中，重力壩的地基處理對水電站整體的安全與平穩(wěn)有著重要的意義和影響，需要對其進(jìn)行全方位研究。本文就水電站重力壩施工的地基處理進(jìn)行簡單論述，僅供參考。

關(guān)鍵詞：水電站；重力壩；地基處理

水電站是國家發(fā)展與建設(shè)中不可缺少的內(nèi)容，與人們的生活和工作也有著密切的聯(lián)系。在近幾年的發(fā)展中，很多水電站重力壩施工團(tuán)隊(duì)不斷提高對地理處理工作的重視與研究。一方面是因?yàn)橹亓蔚鼗幚碇袝婕暗胶芏嗟募夹g(shù)，技術(shù)的種類也多種多樣，需要施工團(tuán)隊(duì)對它們進(jìn)行全方位掌握，才能為施工開展提供便利條件。另一方面是因?yàn)榈鼗幚磉^程中也會存在些許難點(diǎn)，如果處理不當(dāng)會對重力壩施工質(zhì)量和后期使用效果造成影響，所以需要對難點(diǎn)問題進(jìn)行進(jìn)一步研究。

1 重力壩地基的物理?xiàng)l件分析

由于社會市場經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和完善，促使水電站的規(guī)模逐漸的增大，而水電站的數(shù)量也越來越多，促進(jìn)了我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。水利工程中重力壩是常見的建筑，重力壩承受較大的荷載，對地基的要求較高，它對地基的要求介于拱壩和土石壩之間。但是天然基巖由于受長期地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動及外界因素的影響，風(fēng)化、節(jié)理、裂隙、破碎等問題會經(jīng)常出現(xiàn)，對基巖的整體性和均勻性在不同程度會有所破壞，會一定程度上降低基巖的強(qiáng)度和抗?jié)B性。所以只有對地基進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚拍軐χ亓蔚陌踩院统志眯杂兴Ｕ稀?/p>

而重力壩地基的物理?xiàng)l件主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，高強(qiáng)度性。重力壩之所以稱為重力壩，就是因?yàn)閴误w本身體積較大，而且所用材料一般為泥凝土，密度較大，對壩基的壓力極大，所以對壩基要求必須具有一定的抗強(qiáng)度，以承受壩體的壓力。第二，均勻性。只有足夠的整體性和均勻性才能滿足壩基抗滑穩(wěn)定和減少不均勻沉陷。第三，抗?jié)B性。以滿足滲透穩(wěn)定，控制滲流量。第四，耐久性。地基必須要能保持持久的穩(wěn)定，在水的長期作用下不發(fā)生惡化。根基不壞，才能對壩身的長期穩(wěn)定提供足夠保障。

2 水電站重力壩施工的地基處理要點(diǎn)

2.1 地基開挖與清理方面

重力壩地基的開挖與清理工作是基礎(chǔ)工作中最重要的部分，對水電站重力壩的平穩(wěn)與安全有著很重要的影響。要想有效的提高水電站重力壩的施工質(zhì)量，并進(jìn)一步提升水電站日后的運(yùn)作效果，那么相關(guān)施工團(tuán)隊(duì)就要注意以下幾個方面的內(nèi)容：

第一，在開挖之前，施工團(tuán)隊(duì)需要對壩基周圍的地質(zhì)環(huán)境、水文環(huán)境以及氣候環(huán)境等進(jìn)行全方位考察。對于影響開挖質(zhì)量以及水電站后期運(yùn)行效果的不良因素，要進(jìn)行科學(xué)的處理，以此來為后續(xù)施工的開展奠定良好的基礎(chǔ)。

第二，施工團(tuán)隊(duì)需要對壩基周圍以及內(nèi)部存在的垃圾、雜質(zhì)以及碎石等進(jìn)行全面的清理。對于難以清理或者清理后對壩基穩(wěn)定性有影響的內(nèi)容，還需要制定合理的優(yōu)化方案，從而保證重力壩的安全與穩(wěn)定。

第三，地基開挖的過程中，施工團(tuán)隊(duì)處理要按照規(guī)范的流程步驟進(jìn)行操作，還要提高對邊坡防護(hù)的重視。對于壩基的上下游、順河方向等內(nèi)容，也要制定合理的開挖方案，以免影響水電站后期的正常運(yùn)行。

第四，對于地基開挖過程中涉及到的施工設(shè)備、圖紙以及加固裝置等，施工團(tuán)隊(duì)也要對其進(jìn)行嚴(yán)格的檢查與質(zhì)量控制。對于存在安全隱患的內(nèi)容要進(jìn)行及時的優(yōu)化處理，從而提高地基的質(zhì)量與安全。

2.2 壩的固結(jié)灌漿方面

對地基進(jìn)行加固處理一般采用淺孔低壓灌注水泥漿的方法，稱為固結(jié)灌漿。目的是提高基巖的整體性和強(qiáng)度，降低地基的透水性。固結(jié)灌漿孔一般布置在應(yīng)力較大的壩踵和壩趾附近，以及節(jié)理裂隙發(fā)育和破碎帶范圍內(nèi)。灌漿孔呈梅花形布置，孔距、排距和孔深根據(jù)壩高、基巖的構(gòu)造情況確定，一般孔距3～4m，孔深5～8m。帷幕上游區(qū)的孔深一般為8～15m，鉆孔方向垂直于基巖面。當(dāng)無混凝土蓋重灌漿時，壓力一般為0.2～0.4MPa（2～4kg/cm2），有蓋重時為0.4～0.7MPa，以不掀動基礎(chǔ)巖體為原則。

2.3 壩基軟弱破碎帶處理方面

當(dāng)壩基中存在斷層破碎帶或軟弱結(jié)構(gòu)面時，則需要進(jìn)行專門的處理。處理方式應(yīng)根據(jù)軟弱帶在壩基中的位置、走向、傾角的陡緩以及對強(qiáng)度和防滲的影響程度而定。對于走向與水流方向大致垂直、傾角較大的斷層破碎帶，常采用混凝土梁（塞）或混凝土拱進(jìn)行加固?；炷寥菍⑵扑閹诔烈欢ㄉ疃群蠡靥罨炷?，以提高地基局部的承載能力。當(dāng)破碎帶的寬度小于2～3m時，混凝土塞的深度可采用破碎帶寬度的1～2倍，且不得小于1m。

若破碎帶的走向與水流方向大致相同，與上游水庫連通時，則須同時做好壩基加固和防滲處理，常用的方法有鉆孔灌漿、混凝土防滲墻、防滲塞等。對于某些傾角較緩的斷層破碎帶，除應(yīng)在頂部做混凝土塞外，還應(yīng)沿破碎帶開挖若干個斜井和平洞，用混凝土回填密實(shí)，形成斜塞和水平塞組成的剛性骨架，封閉破碎物，增加抗滑穩(wěn)定性和提高承載能力。

2.4 壩基排水設(shè)施方面

為了進(jìn)一步降低壩底揚(yáng)壓力，需在防滲帷幕后設(shè)置排水系統(tǒng)。壩基排水系統(tǒng)一般由排水孔幕和基面排水組成。主排水孔一般設(shè)在基礎(chǔ)灌漿廊道的下游側(cè)，孔距2～3m，孔徑15～20cm，孔深常采用帷幕深度的0.4～0.6倍，方向則略傾向下游。除主排水孔外，還可設(shè)輔助排水孔l～3排，孔距一般為3～5m，孔深為6～12m。如基巖裂隙發(fā)育，還可在基巖表面設(shè)置排水廊道或排水溝、管作為輔助排水。排水溝、管縱橫相連形成排水網(wǎng)，增加排水效果和可靠性。并在壩基上布置集水井，滲水匯入集水井后，用水泵排向下游。

3 結(jié)束語

從文章上面論述的內(nèi)容可以了解到，水電站重力壩地基處理過程中會涉及到很多的內(nèi)容，如地基清理、壩基灌漿以及壩基排水設(shè)施安裝等。要想有效的提高水電站重力壩整體的施工效率和質(zhì)量，那么就需要相關(guān)施工團(tuán)隊(duì)對這些細(xì)節(jié)內(nèi)容進(jìn)行深入的分析與研究。對于施工中存在的難點(diǎn)問題，施工團(tuán)隊(duì)也要對其進(jìn)行及時的處理，同時還要善于引用新型的施工技術(shù)和手段，這樣才能進(jìn)一步提高水電站重力壩的施工質(zhì)量。另外，施工團(tuán)隊(duì)也要在實(shí)踐中不斷提升自身專業(yè)能力與水平，對重力壩地基處理中涉及到的要點(diǎn)內(nèi)容和注意事項(xiàng)等，也要進(jìn)行認(rèn)真的分析，從而為日后工作的開展提供有利條件。

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