摘要：随着社会经济的发展，我国水利水电工程建设有了很大进展，水利水电工程数量的增多，对工程质量也提出了更高的要求，重力坝作为水利水电工程的重要组成部分，在整个水利水电工程中有着至关重要的作用。地基作为重力坝施工的基础，必须要重视地基施工处理环节，才能保证重力坝的安全、稳定运行。
关键词：重力坝;地基处理;坝基
引言
和其他结构物相比，重力坝的特殊之处就是上部荷载较大、自重较大，这就对地基就提出了较高的要求。经过了长期的固结反应和沉降，天然地基已经处于较为稳定的状态，但受风化作用的影响，天然地基中仍然存在一些空隙和破碎带，对大坝的稳定性有着很大的影响，须进行必要的处理。常用的处理方式包括开挖处理、固结灌浆和帷幕灌浆等方式，下面分别进行介绍。
1当前重力坝施工中地基处理的问题分析
1．1裂隙密集的问题
重力坝施工中受到地质的影响，不同地质的施工要求也有所不同，尤其是对地基的处理必须结合实际施工地质条件进行。但当前一些重力坝施工地基处理过程中经常遇见混合岩、变质岩、火成岩等地质带，多种产状的裂隙交汇，从而形成裂隙密集带，尤其是一些易碎裂、镶嵌碎裂结构的存在，使得地基岩体的完整性很差，透水性较强，在这类地质带下进行地基处理本身就存在一定的难度，如果处理稍有不合理势必会影响地基的整体施工质量。
1.2断层破碎带
(1)坝基抗滑稳定问题。坝基下存在缓倾角断层破碎带，缓倾角软弱夹层一样，不管其倾向上游或游，与其它结构面组合，均能构成对深层抗滑稳定有不利影响的楔形块体的组合边界条件，而缓倾角断层破碎带则构成控制性的滑移面，对坝基抗滑稳定产生不利影响。(2)存在渗透稳定问题。断层破碎带中软弱破碎岩屑夹泥，在水库长期渗压水作用下产生细颗粒移动或颗粒成分，结构发生改变的现象，称为渗透变形或渗透破坏。主要破坏形式有流土、管涌、接触冲刷、沿断层顶底板接触面等，当断层破碎带物质产生渗透破坏后，将形成集中渗漏带，对大坝稳定带来不利影响。因此，在工程地质勘察中需要开展现场或室内的渗透稳定试验，求出临界比降、破坏比降，考虑一定的安全系数得出允许比降，进行渗透稳定性评价。
2重力坝施工的地基处理要领分析
2.1开挖坝基
首先将表层的破碎岩石去除，让坚硬、完整的岩层暴露出来，再进行大坝的修建。上层结构的高度也能在很大程度上影响坝基开挖的深度，如果高度较大，底部的基岩要求风化程度不能太高，如果中低等高度，则可以选择在弱风化岩层上;如果两侧高度较高，则可以适当放宽埋深。在开挖坝基的时候应该首先保证边坡具有足够的稳定性。在边坡施工上应该顺着河流的流向，避免边坡向下游倾斜，出于开挖的需要，也可以做成台阶的形状，可以提高其抗滑移效果。在两岸的边坡也应当做成台阶形状，来提高其侧向稳定效果。如果在开挖过程中遇到软弱层就需要用特殊方式进行处理，例如换填土等等。在开挖完毕之后要清洁基岩底部，有其是需要重点处理松动岩石或者棱角突出的岩石，之后才能浇筑混凝土。
2.2固结灌浆处理
地基是重力坝的基础，一旦地基出现问题整个重力坝将失去其作用，甚至会带来很多负面的影响。综合以往的研究发现，重力坝地基施工是最容易发生问题的环节，因此，要保证重力坝施工的可靠性，则必须保证重力坝地基施工的可靠性，应及时根据重力坝地基地质条件，对其采取有效的处理措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆固结灌浆是重力坝地基施工处理的主要方式之一，近些年在重力坝地基施工中更是被广泛应用，其应用效果较好。所谓固结灌浆，主要是通过压力的调整将水泥浆液或化学固化材料等灌注到存在缺陷的地质部位，例如，软弱夹层、裂隙密集带、断层破碎带、深风化槽等，是一种加固大坝基础的主要措施。固结灌浆在重力坝地基施工处理中的应用，能够保障地基的完整性，同时对减少重力坝地基沉陷以及提高岩体弹性模量等有着重大作用，尤其是将其应用在防渗帷幕前，可以有效提高重力坝地基浅层的抗渗性，有效增强帷幕的防渗性，对延长重力坝地基的使用寿命以及其性能有着重大意义。
2.3帷幕灌浆处理
如果需要在上游部分在坝内的空隙中将填充物带走，来降低渗流量，就可以采用帷幕灌浆这种处理方式。正常来说，帷幕灌浆施工经常使用的浆液是水泥浆，其特点是具有较高的结石强度，并且也有很好的经济效益，施工简单、快捷。如果缝隙较为细小，水泥浆液就无法适应施工要求，在这种情况下，可以进行化学灌浆，其特点是抗腐蚀作用较强。在帷幕灌浆施工中，其要点是帷幕的深度和厚度以及是灌浆孔的选择上。首先应该结合基岩的地质条件来确定坝基帷幕，如果坝基之下具有较浅的不透水层，则灌浆帷幕可以深入到其结构下的4m位置，若不透水层分布较浅，则可以采用悬挂形式的帷幕，来降低施工成本。在高坝中可以采用双排结构的灌浆孔，在中低坝中可以使用单排灌浆孔，如果存在特殊情况可以酌情增加灌注孔的数量，来达到防渗施工的使用需求。
2.4关于排水设施的处理
坝内有些渗流被帷幕处理，但还仍然难以彻底断绝，所以坝内也应该有排水设施来排除坝内的水分，避免危害到整个坝基的稳定性。排水设施分为两个类型，分别是基面排水和孔幕排水，应该在基岩表面设置可靠的排水沟渠，并且纵横交错、互相沟通形成一个完善的排水网络。当前孔幕排水是一种运用较广的排水措施，如果其地质条件较差，存在淤泥层和软弱层，就需要采用反滤手段，避免堵塞排水孔。
2.5坝基软弱破碎带的处理措施
坝基中有时会存在断层破碎带、软弱夹层、泥化层、裂隙密集带等较大的软弱带需要特殊处理，以提高坝基的力学特性，根据破碎带的位置、倾角以及坝基的强度、抗渗要求做出相应的处理措施，防止坝基在上部荷载的作用下发生局部应力集中现象，最终影响整个坝基的稳定性和工作性能。对于倾角较大的破碎带可以采用混凝土梁或者拱进行加固处理，将破碎带挖除后回填混凝土从而提高地基稳定性和承载力。混凝土填筑物的构件一般可以去破碎带宽度的1～2倍，在破碎带两侧挖成倾斜状，这样在混凝土构件填筑后可以将收到的荷载传递到两边的基岩上。混凝土构件的填筑范围要根据破碎带的延伸情况而定，当破碎带延伸到坝基范围以外时也要做相应的填筑加固，以使坝基受力均匀。当破碎带处于上下游交界处时还要考虑混凝土的抗渗等级，采取合适的排水措施。
结语
综上所述，重力坝这种水工结构本身具有很强的特殊性，虽然结构简单，但由于其体积较大，所以需要承担较大的荷载，其优势是适应性和实用性很强，但也存在着承载力方面的问题，所以我们应该结合实地情况来选择最为合适的处理方式，做到在任何地质条件下都能灵活应对，在施工完毕之后也要积极进行检测，维持重力坝结构的耐久性，让其可以发挥更大的作用，产生更大的效益。
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论文作者:汪超,张燕
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：重力坝论文; 地基论文; 坝基论文; 帷幕论文; 基岩论文; 断层论文; 地质论文; 《基层建设》2018年第26期论文;