新疆喀什地区盖孜库山河流域管理处 新疆维吾尔自治区喀什市 844000
摘要：水利水电基础施工的目的，是根据其建筑物对基础的要求，采用多种科技手段，尽可能消除某些天然缺陷，加强和改善基础性状，使建筑物基础具有足够的强度、整体性、稳定性、抗渗性和耐久性，以确保水工建筑物安全正常运行。以往水利水电建设的实践表明，由于基础方面的原因引起水工建筑物的失事占相当大的比例，影响水工建筑物正常效益发挥的则为数更多。因此，必须十分重视水工建筑物的地基处理工作。本文主要从理论出发，对水利水电工程中基础的施工技术进行简要分析。
关键词：基础；施工；水工建筑物
1.前言
由于天然地基的性状复杂多样，各种类型水工建筑物对地基的要求又各不相同，因而在实际工程中形成了各种不同的地基处理方案和措施。对于这些处理方案和措施，仅从施工角度介绍岩基开挖、软弱夹层、断层破碎带和岩溶的处理等问题。
2.基础施工技术
2.1岩基开挖
岩基开挖是岩基处理中最常用的方法。开挖就是按照设计要求，将不能作为建筑物地基的有缺陷的岩层挖除，使水工建筑物修筑在坚实可靠的岩体上。为了保证岩基开挖的质量、进度与安全。必须从施工组织、技术潜施、现场布置等方面妥善解决下列问题。
（1）及时排除基坑积水，确保开挖在不受水的干扰下进行
基坑是由上下游围堰（分期分段施工时还有纵向围堰）包围的主体建筑物的施工范围通常，基坑地势低凹，常有施工用水、围堰及岸坡渗水、降雨等汇集成的积水，如不及时排除，势必大大影响坝基的开挖工作。因此，结合岩荃开挖应注意在基坑范围内修好集水坑和排水沟槽，配备足够的便于移动的抽水机，及时排除积水，保证开挖工作在干地上进行。
（2）合理安排开挖程序，保证施工安全，提高开挖效率
基坑开挖范围一般比较集中，为了提高工效常有多个工序平行作业，如安排不当易产生施工干扰，甚至会引起安全事故。基坑的开挖程序，要掌握好“自上而下，先岸坡后河槽”的原则。对于较开阔的河床中基坑开挖也可合理分区、作好防护、同时并举，对于形体比较复杂的地基开挖，则要注意开挖卸荷造成地层应力应变的重分布，避免形成新的不稳定岩体。无论是岸坡还是河棺地基，都要分层开挖、逐步下降（如图1所示）。
a一锯齿状；b一台阶状；1-原基岩线；2一基岩开挖线
（3）合理选定基坑开花范围与形态
基坑开挖范围主要取决于水工建筑物的平面轮廓，这也就是岩基开挖的最小轮廓线.实际开挖时，还要考虑由于施工机械运行，道路布置、施工排水、立模支撑等要求.适当放宽，放宽的范围根据实际需要而定，一般从几米到十几米不等。对于扩挖轮廓线以外的岸坡和坑槽开挖壁面，应注意随着开挖高程的下降及时侧量检查和安全处理，防止欠挖或过多超挖。要避免在形成高边坡、深槽壁面后再进行处理，防止滑坡或落石伤人。必要时，在适当高程岩坡上设置档渣栅栏。
为了有利于水工建筑物的稳定，建筑物的地基开挖以后要求基岩面比较平整，高差不宜太大，要避免基岩有尖突部分和应力集中，并尽可能略向上游倾斜，如图2所示。
2.2断层破碎带处理
岩层或岩体受力而产生断裂，井沿断裂面两侧发生显著位移的断裂构造称为断层断层两边岩体受一系列断裂活动及风化作用，常常形成强度低的破碎发育岩体带，称作断层破碎带。其长度及深度往往较大，不同于一般的岩体节理。坝基上的断层破碎带，其强度、承载能力、抗渗性远不能满足设计要求，必须清除或处理。
对于宽度较小或闭合的浅埋破碎带，多采用明挖换基的方法，将破碎带一定深度两侧破碎风化的岩石清除，回填混凝土，必要时铺设扰裂钢筋和进行接触灌浆。
对于埋深较大且为陡倾角的断层破碎带，除在断层出露处按上述处理办法设置回填混凝土塞之外（混凝土塞宽度一般可取断层宽度的1~1.5倍，且不小于1.0m），必要时可沿破碎带开挖若干斜井和平洞，用馄凝土回填与断层相交一定长度，组成地下抗滑塞群并且与帷幕灌浆结合起来共同保证坝基的抗渗性和承载力。如图3所示。
1-帷幕落浆廊道；2-混凝土塞；3-断层破碎带；4-回填混凝土塞；
5-固结灌浆；6-帷幕落浆；7排水孔
2.3缓倾角软弱夹层的处理
（1）加深开挖，在坝踵及坝趾设置两段齿槽
齿槽嵌入软弱带下的深度及切穿软弱带处的宽度要通过计算确定，即齿槽嵌入段能发挥的被动抗力应和齿僧的抗剪断强度相适应。并能满足抗滑安全度所需值。齿槽设在坝踵的部分，可以与帷幕落浆衔接，兼起防渗墙的作用。齿槽在施工中需认真处理好现场组织，在狭探的凹槽中回填混凝土，对其温度控制和防裂等问题亦须注意，如图4所示。
1-帷幕灌浆廊道；2-齿槽；3-下游齿墙；4-软弱夹层；
5-排水孔；6-灌浆帷幕
（2）设置杭剪桩或抗剪键槽
沿软弱夹层开挖平洞然后回填混凝土或钢筋混凝土（并可利用平洞进行必要的溜浆、加固工作）形成杭剪键槽。如软弱夹层较浅且又有多层，在浅地层下开挖平洞和回填混凝土就比较困难，此时可自上而下由坝基采用钢筋混凝土抗剪桩代替抗剪健槽。其优点是比较经济，施工简便，能同时穿过几层夹层，缺点是每个桩的断面有限，抗剪效果不如链槽。抗剪桩可用人工开挖，也可用大口径钻机钻孔，如图5所示。
1-帷幕落浆廊道；2-抗剪桩：3-软弱夹层；4-排水孔；5-落浆帷幕
（3）适当改进坝体结构，利用上游水重增加稳定性
在坝踵前设置防渗混凝土底板，并将帷幕及排水系统适当前移，这样可利用防渗板上部的水重增加抗滑力，如图6所示。我国葛洲坝水利水电枢纽和大化水电站等都曾成功地采用这种措施来提高坝体杭滑安全系数。这种结构措施关键问题之一是要做好防渗板与坝体的联接处的止水设施，防渗板本身不能漏水，否则将会失效。
1-粘土铺盖；2-防渗板：3-灌浆廊道；4-帷幕；5-排水孔；6-软弱夹层；7-坝体；8-检修廊道；9-止水
2.4岩溶处理
对于坝基表层或埋藏较浅的溶槽、溶洞等，可以从地表进行开挖，清除溶蚀作用造成的风化破碎岩石和洞穴中的充填物，冲洗干净后，用混凝土填塞；对于深长的溶箱或溶洞等，不宜直接挖除，一般可进行洞挖回填里换，井进行移浆处理.当溶蚀比较轻微，渗透性较小时，可用常规的灌浆方法施工；对大裂隙破碎带等渗偏性大的地段，则可用群孔水气混合冲洗，然后进行高压灌浆处理，对于有溶洞，暗河等贯通性地下空腔，则应打平洞或大口径竖井，在洞内修筑截水墙，并用多段混凝塞封闭通道后再进行高压灌浆。采用这种岩溶地基处理方法的工程实例很多，如美国道格拉斯重力坝，其坝基岸坡下有溶洞多处，从表层延深到深部地层，长达100多米。溶洞一般高度1~3m，最大高达6m。该工程采用直径1m左右岩心钻，每隔一定距离，钻设直达溶洞顶部的钻孔。然后沿溶洞走向开挖平洞，清除充填物，冲洗干净后回填混凝土。最后再作接触液浆和帷幕灌浆处理。
3 结语
要做好水利水电基础施工必须详细分析工程当地地质资料，了解基础的性状，掌握各种基础缺陷（风化，破碎、软弱夹层、节理断层带及岩溶状况等）的分布及发育程度；明确水工设计对基础的具体要求；熟知工程的施工条件及施工技术力量；由地质、设计、施工、监理等有关人员共同研究，确定适宜的基础的开挖范围，开挖深度及形态。只有完善的前期准备工作，加上我们成熟的基础施工技术，才能使我们的水利水电工程更加完美，为以后的工作奠定坚实的基础。
参考文献：
[1] 麦家煊.水工建筑物.清华大学出版社.2005-6.
[2] 袁光裕.水利工程施工.水利水电出版社.1985.
论文作者:李海生
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/21
标签：断层论文; 建筑物论文; 水工论文; 基坑论文; 基础论文; 夹层论文; 帷幕论文; 《基层建设》2017年第22期论文;