摘要：作为水工建筑物的主体，大坝工程项目对于全国水工建筑物市场有着重要的意义。而作为大坝工程项目的主体部分，基础工程的处理与设计又成了整个项目建设过程的重中之重。为了保障全国水利行业的长期稳定发展，优化大坝工程基础部分的效果，文章结合水工建筑物中大坝工程项目的结构特点和功能特点，简要分析基础处理的设计问题。本文对水利大坝工程基础处理进行分析。
关键词：水利；大坝工程；基础处理
一、水利工程大坝基础建设工程
现代水工建筑物的坝基建设工作，是一项技术要求较高，基础性较强的综合性建设施工作业。在具体施工过程中，无论操作内容还是技术形式，都要求组件化发展与专业性较强的全面化建设统筹兼顾。设计图纸的规范化是影响整个基础建设的施工模本，能够保障施工区域的全面建设与安全稳定性，也保证整个水工建筑物质量。借鉴水利行业的发展过程，大坝基础处理过程不仅要考虑安全性能，还需要考虑经济因素。结合施工地区的地理位置与地质特性，大坝根基的建设需要考虑以下几点。
1、坝下环境
坝底夹层的土壤的稳定性与均匀性，是保障大坝根基强度的重要前提。
2、地形结构
大坝根基还受施工区域地形结构的影响，其防水性能一旦受到影响，容易发生坝体渗漏，严重者将破坏坝体质量。
3、地形及水体环境
水工大坝的根基部分容易因为建设地形和水体环境等因素发生变形情况，导致整个大坝出现移动和沉陷，直接影响水工建筑物的正常使用和功能完成。由此可知，施工过程中尽量保证坝底岩体层的受力稳定，避免岩体层的变形。
二、水工大坝工程基础处理的特点
1、保障质量安全
一般来说，相比一般建筑工程项目，水工大坝工程项目的施工地点地质条件比较复杂，水文环境也比较特殊，工程建设过程中需要考虑的因素更多。这些不确定因素的确定与控制十分复杂，技术难度也极高。但基础处理施工的质量问题直接影响整个大坝工程的质量，一旦出现问题，将难以保证大坝工程的抗震救灾能力。
2、技术复杂性高
施工环境的多样性与复杂性导致大坝工程项目的基础工程承受更多的荷载，独特的水文条件与地质环境让其施工技术复杂多样。在施工前，要注意做好对施工环境的勘探工作，详细了解影响基础工程的各种荷载与因素，必要时需要辅以现场实验，进行合理的力学设计、结构设计与材料设计等。如此一来，加剧了工程技术的复杂性。
3、工程质量难以把控
水工大坝工程项目还有一个与普通建筑物不同的地方，那就是具有功能延时性。对于大坝工程项目的竣工验收工作，现场检测或实验难以达到验收的成效。大坝工程项目的质量和很多功能只有在真正运行后，才能够显示出来，但一旦开始投入运行，由于大坝坝体的位置等问题，大坝工程的质量发生问题就难以返修。
4、施工期较短
对于水工大坝的建设时间，一般会选择施工地点水位较浅或河流的枯时期，通过对水位的导流工作，保证施工区域的正常作业。由于水文条件的高低不同，为了施工便利和降低施工成本，施工建设单位一般会限制施工周期于枯水期内。如此一来，导致整体施工速度加快，很多重要的基础处理需要快速完成。
三、简述大坝工程项目的基础工程设计与处理方式
1、基岩加固
在施工初期，一定要对大坝工程项目的施工地点进行充分的勘探和调查。若地质岩层较为薄弱时，极易出现爆破、腐蚀、裂缝等破坏，影响基础基岩的强度和应用性能。其中，灰岩就是典型的抵抗能力较弱的地质地表。针对具体的地质条件，适当给予固结灌浆处理设计，对基础基岩进行加固措施，同时增强其防渗能力。
2、开挖方式
现阶段，中国水工大坝的开挖方式为台阶式开挖。这种开挖方式具有抗滑性好，坝体稳定性高等施工安全的特点。原基础的稳定条件，在一定程度上决定着平台宽度与台阶高度。台阶式开挖设计时的施工要点是，每坝段开挖的平台宽度与坝底宽度的比值为3∶2，开挖坡度比值为1∶0.35，每层开挖台阶不超过10m，尽量控制在8~10m以内。另外，坝基面需承担水应力的荷载，坝基应斜向上游，保持7°的夹角。
3、地质问题
大坝建筑基础的中部地质问题，一旦出现软弱夹层或断层等缺陷，需要对大坝基础工程进行科学的加固处理。先利用掏挖、利塞等开挖方式，对软弱夹层进行有效控制，开挖深度与夹层宽度的比例是1∶1~1∶1.50的范围内。尤其是深挖过程中，应对断层和夹层进行科学的设计和处理。
4、平洞与钻孔回填
勘探平洞与大口径钻孔，不能直接忽视，必须要进行回填和灌浆工作，保证坝体的整体性和稳定性，方式渗水和漏水。对于回填土进行清理时，需要将防渗措施与应力分布有机结合，参考国家坝基安全监测与基础工程排水标准要求，采取有效措施进行处理工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在混凝土回填过程中，第一步是先清理洞穴内部的杂质与废弃物，清除松动岩块，再设置灌浆管路，进行灌浆回填处理。一旦溶洞与平洞的规模较大且深度较深时，需要先进行混凝土回填泵送所用的钻孔，再进行灌浆。
5、岩溶处理
基础部分的岩基中一旦含有泥质生物灰岩，整个坝基属于强岩溶层，坝基发育不良，浅层缓倾角溶蚀裂隙，在基坑开挖时就进行混凝土置换处理；而对于溶蚀带埋藏较深，地表开挖困难的情况时，需要进行固结灌浆处理和井挖追踪，进行混凝土的回填工作。平洞开挖中遇到溶洞，也需要进行索掏或扩挖工作，并进行必要的固结灌浆和回填灌浆。
6、防渗控制
考虑水工大坝的基础稳定和消力池的结构抗浮稳定，实现对坝体基础渗流的有效控制工作，较小低压渗透和渗透量的问题，确保大坝基础部分泥化软弱夹层强度足够，结构稳定，可以采取垂直灌浆帷幕的方法。另外河床泄洪坝段与水垫塘的基面建设，要严格控制高程、水头、坝基扬压力等方面的问题，尤其是抗浮力作用在水垫塘上的作用，在具体坝基处理和设计中一定要严格把控。
四、基础环节分析
1、大坝基础开挖方式的选择。在对大坝基础工作环节进行开完施工时，一定要确保开挖的方式呈现出台阶处理控制，并将其宽度与高度切实按照先关规定进行配比，并为其实现基础开挖与对应的标准相匹配。在对坝基面进行上斜角进行控制，通常情况下，坝基基础中关于基面的上斜角控制为7度左右，这种角度能够最好的将坝体本身的稳定性得到控制，并为大坝安全建设提供给了更佳的保证。值得强调的时，在对大坝基础的基面进行控制与建设处理工作时，一定要切实防止其建设中的岩石受到侵蚀，这种侵蚀更多的体现在雾化的环境下，其空气中的水分对岩体的侵入，长期如此便会对坝基的岩体造成损害。为此，必须在施工中做好积极的防范工作，从而减少大坝基础受外部环境的不良影响而降低建设质量。
2、大坝基础的开挖高度工程建设。在基坑的开挖工作中，需要将两岸的高程坝的高度进行测量和把控，对其基岩施工性能等进行河床的改进，从而防止大坝基础工程受到风蚀影响。在基坑的工程建设工作中，施工单位需要对岩体进行深入分析与选择，切实保证岩体与实际施工建设的需求标准相一致，从而防止大坝稳定性的安全性得不到相应保证。大坝的岩体的选取尽可能选用岩性、完整性和风化厚度较好的岩体。对于河床开挖的高层上进行高度控制，通常为65米左右。
五、渗流问题分析
1、防渗帷幕的设计工作。大坝基础施工建设中必须要做好排水的处理施工工作，其对大坝实际功能性作用的划分与实现起着积极的作用。为此，在基础处理的关键技术分析中必须将防渗帷幕作为一项重点设计工作进行推进。通常情况下，排水系统需要在坝基上游的灌浆位廊道位置处进行安置，并对其具体的朝向根据实际情况进行安排，其地下水位交接145m处时进行停止。在大坝基础施工中，其防身帷幕的长度约为549m。
2、设计方案的选取工作。渗透问题作为坝基的典型问题之一，不仅要将其危害程度引起足够的重视，更要在设计中对其所设计的外界影响因素进行细化分析。在该问题的处理技术中，施工人员需要对渗透的量以及相关系数进行选取，实现软弱夹层的合理控制。在大坝基础河流的渗透问题中，其主要呈现出高出低、稳定性差、水头高等特点，这些设计工作在实际操作中的复杂性较强，其本身的难度系数亦较大。为此，必须根据工程的实际情况对排水方案进行针对性的选择的引用。
六、特殊地基的新工艺分析
水利工程建设往往处于较为偏僻的地区，受自然环境的影响较大，必须对一些地震区和风蚀地区等特殊地域进行细化分析，从而将大坝基础工作处理好，保证工程建设的稳定性。
1、关于透水层的防渗分析。在水利工程施工中，其坝基的施工中会涉及到一些现场清理工作，例如地基施工中强透水层的清理工作。施工人员必须细化对砂石的与卵石的清理，从而确保在地基中填充物的纯度，将混凝土与黏土填入到地基中去，从而形成截水墙。其次，需要借助钻孔机对基体进行钻孔，并将混凝土等原材料进行二次填充。最后，还需要运用灌浆注入技术将相关的防水化学原浆进行注入，从而既保证了水利工程大坝基础的稳定性，又提升了其防水性和渗透性的控制。
2、软夹层处理和坝基涌泉状况处理控制。在工程建设的大坝基础工作中，其软土夹层的抗剪强度问题必须得到处理，由于软土层的含水量与其它土层相比更多，加之其自身的透水性能不佳，便使得整个软夹层的抗剪能力下降，严重影响了坝体的稳定性。为此，必须对软夹层作出技术处理，其处理方法主要有以下几方面:第一，换土法。换土法比较适用于土层略薄的状况下;第二，换水固结法。这种方法主要应用于软土地基稳定性能较差的地点;第三，强夯法，这种方法比较适用于地基防渗工作使用范围较广的地方。此外，除了软夹层处理问题，我们更好注重坝基涌泉问题的处理。坝基涌泉的危害程度要远远高于软夹层处理问题，其能够使得坝体整体的稳定性遭到破坏。为此，从将其对应的混凝土浇筑工作着手便十分重要，通常情况下，施工中需要借用一些能排则排，能堵便堵的方法对其进行控制。
结束语
综上所述，要想保证水工大坝基础部分的设计与处理工作的顺利进行，保证在水工大坝的使用年限内能够正常行使其功能，需要统筹各项影响因素与荷载情况。另外，在中国众多水利工程建筑中，大坝工程的基础工作的合理性与科学性，直接决定了水利工程的整体质量，相关工作人员要提高对于水利工程基础部分的处理与设计的重视程度，保障水工建筑物的整体质量，促进我国水利事业的稳定发展。
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［3］刘柳.水利大坝工程基础的处理设计问题分析［J］.江西建材，2016（17）:127.
论文作者:王国元
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/29
标签：大坝论文; 基础论文; 坝基论文; 水工论文; 工作论文; 夹层论文; 工程论文; 《基层建设》2020年第2期论文;