广西梧州 543116
摘要：在大坝工程施工过程中,为了确保大坝的稳定性需要对大坝坝基进行加固处理,提高坝基的承载能力,提升大坝整体施工质量,实现大坝工程的可持续建设。本文主要针对大坝地基的坝基加固处理技术做简要的分析,为大坝工程坝基加固施工提供一定的借鉴。
关键词：大坝坝基；加固；处理方法
一、概述
1.1坝基分类：根据地基特征，一般分为岩石地基和覆盖层地基两大类。
1.2坝基对地基基础的要求：
①具有足够的强度，能够承受上部结构传递的应力，保持坝体和坝基的静力和动力稳定，不产生过大的有害变形，不发生明显的均匀沉降，竣工后，坝基和坝体的总沉降量不应超过设计允许范围。
②满足渗透稳定性和长期耐久性要求，控制渗流，减少渗流坡降，避免管涌等有害的渗流变形，控制渗流量。
③具有足够的整体性和均一性，能够防止基础的滑动和不均匀沉陷。
1.3坝基加固处理方法：坝基处理的范围包括河床和两岸岸坡。其基本功用是挡水、防渗与排水。一般常用的处理方法有：
①基岩地基处理：在地基范围内将不合设计要求的覆盖层、分化破碎有缺陷的岩层挖掉，对基岩进行水泥灌浆或喷射混凝土处理不规则岩石、在岩石中以水泥灌浆进行固结和防渗帷幕、在岩基中建造排水帷幕。是一种最通用可靠的处理方法。
②断层、软弱夹层、破碎带地基处理：挖除置换混凝土、修筑截水槽、防渗墙。
③岩溶地基处理：常用堵塞孔洞、灌注混凝土浆等。
④土、砂砾石地基处理：通过设置排水褥垫和排水沟、打板桩、防渗墙、修建不透水铺盖等进行防渗处理；利用碾压、换砂、砂井、振动密实、打桩、灌浆等进行坝基加固。
二、大坝加固的具体方法
在对加固坝基的具体情况有所了解后，可以对坝基加固的具体方法进行分析，一般加固的目的都是为了保证大坝的稳定程度，通过加固使大坝的使用性能较好，能够更好地承受来自于上层水电站的压力，对大坝进行处理一般是要改变大坝原有的基础性质，在进行加固时，可以通过以下几个方法实现加固目的。
（一）坝基加固
在进行坝基加固的过程中，最主要的目的在于可以提高坝基基础的稳定性，使其具有一定的强度，在对坝基进行处理的过程中，应该充分考虑到基础的特性，不同基础特性以及大坝形态等因素的影响都会对坝基加固的效果产生一定的影响。
1.1加高大坝
加高原来大坝的高度是一种重要举措，通过提升“戴帽“的高度，从大坝的坝顶进行提升高度，在对加高的部分进行处理的时候，可以在大坝迎水面的位置，建设防浪墙，防止水坝出现意外情况，另外还存在直立加高的位置，这一部分的处理需要在背水面的位置进行防护，可以通过提升陡坡的高度来实现。
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1.2土石坝坝基加固
在对土石坝坝基进行加固的过程中，在河床段上会出现一个十分著的结构特性，所以在这种类型的坝基上建造高土石坝，那么就需要足够的承载力，但是对压缩性并没有提出更高的要求。但是要考虑到坝基土层中是否含有松散砂层以及软粘土层等，因为这些因素对于抗剪强度以及变形特性都会产生一定的影响，如果处在经常发生地震的位置上，那么还要对可能引发的坝体失稳现象进行充分的考虑。在经过专门的研究以后需要对抗剪强度进行充分的考虑，经过详细的评定以后再根据地区的特征加以进一步的调整，这样才能保证地基的稳固性，让坝基得到有效的处理。以松散性状材料的地基为例，在进行处理的过程中需要经过压实，并且对地基材料进行改性处理，这样才能起到加固的作用。采用旋喷桩是一种主要的手段，这种手段主要是在钻孔中将土以及浆液混合在一起，这样能够形成一个特殊的水泥桩，将其连续性的排列在刚性较大的单元中，这样土体就能变得更加密实。或者采用搅拌桩的施工技术可以让水泥浆液与土混合在一起，所制成的柱体能够变得更加坚硬，这种复合土体的性质主要是通过搅拌桩的数量进行确定的，但是这一技术并不适合在粗颗粒土中适用。采用碎石桩主要是采用砾石以及碎石进行置换，所挖出的材料能够制作成一个桩体。
1.3岩石地基土石坝坝基加固
在进行岩石地基施T的过程中，进行坝基加固稳定性的问题不人，例如地基现微小的沉降现象对坝体的变化不大，如果岩石表面存在不规整的现象时，那么局部剖面就会存在倒坡的现象，甚至在坝体内部还会出现不均匀的沉降现象。内部也很容易造成不均匀的沉降，所以在坝体开裂的情况发生以后，就会对内部产生冲蚀性的影响。在上述的情况下，就应该对岩石表面进行重新的修整，如果存在较大弱面时，应该有效的预防滑动现象的出现，例如设置戗台就是一个很好的方式。
（二）混凝土坝坝基加固
2.1覆盖层地基上混凝土坝坝基加固
建在覆盖层上的小型混凝土坝经特殊处理后其稳定性可满足要求。不同的地质条件下其处理方式不同，如粘土地基并不需与冲积层地基做同样的处理。对于渗流而言，各向异性的地基材料可能引起坝下细颗粒的移动，在混凝土下造成空洞、坝体不均匀沉降和开裂。对于松散、饱和的细粒材料，地震荷载作用下的液化是主要考虑的凶素。可采用旋喷桩、碎石桩进行处理。评价混凝土坝的稳定性时，必须考虑某些土的低承载能力。土的低粘聚力或缺少粘聚力以及在超载条件下特性的改变必须予以考虑。特别重要的是在开展一种特殊解决方案可行性论证工作前，必须对土体所有特性清楚地予以验证。
2.2岩石地基上混凝土坝坝基加固
岩石坝基的主要问题是断层破碎带和可能成为滑动面的大软弱面。建在岩石地基上的大坝，岩石必须开挖到能支持预计载荷的坚实表面，且岩石的最终开挖面应尽量平整，以免导致混凝土内的应力集中。对基岩中软弱夹层普遍采用在岩基内掏挖并回填混凝土塞、回填灌浆等处理措施。对于拱坝或支墩坝，岩石地基必须开挖到使之适应坝的地基。对于大型的重力坝、拱坝和支墩坝，其整个坝基与两坝头一般进行灌浆加固处理以保证在应力作用下产生均匀反力。此项工作同时有利于减少渗流和降低扬压力，保证大坝的稳定。排水帷幕和排水隧洞一般位于灌浆帷幕下游，它可减少扬压力并保证坝体稳定性。举世闻名的三峡大坝，基岩为前震旦纪闪云斜长花岗岩，岩体质量好，优质和良好岩体占坝基岩体的98％。由于坝基开挖建基面浅部表层岩体受卸荷及爆破作用使一定范围的浅层基岩受到不同程度的损伤，影响岩体的完整性，为改善浅部表层岩体及地质缺陷部位的物理力学性能，提高岩体的均匀性和整体性，减少坝基不可恢复变形，为坝基提供必要的安全储备，并增强表层基岩的抗渗性能，对关键部位及地质缺陷开挖后的基岩进行固结灌浆处理。固结灌浆范围为坝踵及坝趾各1／4坝基宽度的区域，固结灌浆孔布置及深度为：①一般部位孔排距为2．5mx2．5m，梅花形布置，基岩灌浆深度为5～6m；②防渗帷幕前二排孑L深10—20m，孔排距为2mX2m；③地质缺陷区段或有特殊要求的地段孔排距为2m×2m，梅花形布置，基岩灌浆深度为10～20m。同结灌浆材料以普通水泥浆材为主，必要时辅之磨细水泥和环氧类浆材，灌浆压力为：I序孑L0．3～0．4MPa，1I序孔0．5～0．7MPa。主体建筑物基础固结灌浆工程量63．2万m。通过固结灌浆后岩体弹性波纵波波速提高10％，纵波速度一般不小于4500m／s。
结语
总之，在水利工程的施工过程中，坝基的加固是其中的重要工作，坝基加固处理方法主要应考虑到坝基的地质条件、大坝类型、施工条件等因素的影响，选取灵活、经济的处理措施，从而获得良好的施工效果。
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[3]谭志勇．大坝地基的坝基加固处理技术分析[J].门窗，2013(3)：89．
论文作者:冯强
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/15
标签：坝基论文; 地基论文; 大坝论文; 基岩论文; 岩石论文; 混凝土论文; 稳定性论文; 《防护工程》2018年第23期论文;