摘要：目前我国经济的快速发展，带动了水利工程建设的迅猛，国家也逐年增大在水利方面的投资，新修建了大量大坝的同时也在维护老的水利设施，基础影响大坝的安全性，大坝工程基础的处理设计变得非常的重要。本文从大坝基础处理的特点和作用出发，简要叙述了水利水电大坝工程基础的处理设计，然后以具体工程实例出发，详细叙述其需要处理的方式和内容，并介绍了坝基渗流控制。
关键词：水利水电；大坝工程；基础处理；设计
1 引言
可持续发展理念的提出和深化，使得人们逐渐开始重视经济的绿色健康发展，对于水能等清洁能源的开发也随之加快，水利水电工程项目的数量呈现出快速增长的趋势。而在水利水电大坝工程的建设中，经常会遇到软弱土层的情况，对于其基础的设计和处理有着较高的要求，必须做好相应的管理工作，保证大坝基础的质量和稳定。
2 水利水电大坝工程的基础处理
2.1 内涵
在水利水电工程中，大坝的重要性不言而喻，而做好大坝基础的处理，保证基础的稳固性和可靠性，是保障水利水电工程正常运行的关键所在。具体来讲，基础的处理主要是立足水利水电工程所处区域的地质水文条件，做好相应的分析、设计和管理，以确保大坝基础能够满足预期的建设目标。大坝基础处理工作需要充分考虑各方面的影响因素，如设计规范、施工要求、水文气候、土壤地质等，保证基础处理可以充分满足大坝主体稳定、牢固、安全的相关要求，为其功能的正常发挥提供可靠保障。
2.2 难点
水利水电大坝基础处理程序繁琐，工程量巨大，存在着几个难点问题：一是技术复杂，一般情况下，水利水电工程多处于河谷或者远离城市的山林地区，外部环境复杂多变，在建设过程中需要考虑的因素众多，工艺技术相当复杂，一旦考虑不全面或者处理不当，将会带来巨大的质量和安全隐患；二是工期较短，水利水电工程建设的主要目的，是为了对水资源进行开发和利用，通常在建设过程中必须协助和配合水利任务，施工期多处于枯水期，因此工期相对较短，任务繁重，需要在保证质量和安全的基础上，考虑施工的进度和成本问题；三是质量隐蔽，大坝基础属于隐蔽性工程，往往在整体施工完成后才能进行相应的质量评估，而且评估难度较大，如果大坝在投运后出现问题，想要进行处理是非常困难的，对于技术和资金的要求较高。
2.2.1 技术复杂
水利水电大坝建设处在地质结构多变的复杂环境中。下部地质结构复杂，上部分受各种建筑结构制约。较多的因素在建造时需要考虑，比如运行中事故解决方案、荷载数量。只有考虑全面，才能保证水利水电大坝不会出现巨大的安全隐患，取得一定的经济效益。同时说明了基础设计要具备严谨的科学合理性，也间接表明基础质量控制的重要性。
2.2.2 质量评价困难
在客观角度上分析水利水电大坝基础工程属于隐蔽工程，对其做质量评价要在工程竣工后才进行。所以质量评价比较困难，若有质量问题在大坝投入使用时被发现，修复问题就比较难以开展，技术要求比较高，也将耗费资金巨大。所以在基础工程施工前期，要注重设计与施工质量问题，做好监督工作。
2.2.3 工期较短
主要是因为开发使用水力资源而进行大坝建设，一般要配合和协助水利任务布置位置。在建筑工程时，多数集中在枯水期，施工选择在水位相对较浅时，并且气候也会影响工作受，因为工期时间受到限制，施工任务相对繁重，因此在建筑中不但要对施工管理与设计进行考虑，还要考虑工作效率的协调性与工程造价。
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3水利水电大坝工程基础的处理设计
3.1 工程概况
某水利水电工程设计库容 1.03 亿立方米，兼具防洪、灌溉、 发电以及水产养殖功能，可以为周边多个城镇提供工业和生活用电，同时提供相应的生产生活用水。水库库区的主要建筑包括主坝、副坝、发电站、溢洪道等，水坝采用混凝土重力坝，位于河谷出口处，整体长度 235m，高 45.6m。对大坝基础所处地质环境进行分析，发现岩体渗水性较强，可能存在软弱夹层，抗剪强度较低，无法有效满足稳定性和可靠性的要求，需要做好相应的处理设计工作。
3.2 大坝工程基础处理设计
3.2.1 基岩加固
考虑到坝基所处岩层的承载能力较差，从基础的稳固性和承载能力考虑，需要对基岩进行必要的加固处理。这里采用固结灌浆的处理方式，在提升基岩强度的同时，也可以对其防渗性能进行改善。在实际操作中，应该在充分考虑各方面影响因素的基础上，做好固结灌浆的分析和设计，例如，可以对两岸拱肩重力坝进行合理分配，然后开展相应的固结灌浆，对于拱座下游应力集中区域，可以适当扩大处理范围。在该工程中，固结灌浆的处理范围设计为15－25m，同时结合实际坝基应力状态，对不同位置的固结灌浆处理深度进行明确，河床段为 7－9m，两岸拱座为 8－11m，部分存在地质缺陷的坝段则为 10－15m。
3.2.2 开挖方式
在大坝工程基础处理中，比较常见的开挖方式为台阶式开挖，台阶自身的高度与宽度在很大程度上受坝体稳定条件和抗滑安全等的影响。在进行设计时，应该确保台阶宽度较坝底宽50%左右，相邻台阶高度差不能超过 10m。为了保证坝体的稳定性和应力平衡，适当将坝基面向上游倾斜7。边坡设计高度为60m，可以以10m 为间距，在各级坡面上设置相应的锚索，对其进行保护。
3.2.3 基面处理
结合地质勘查结果，发现在基面局部区域，存在有断层、软弱夹层等地质问题，需要做好相应的处理设计，以保证基础的施工质量。对于断层和溶洞等缺陷，可以先进行清理，然后以混凝土进行灌注回填，为基础的施工提供良好的地质条件。对于软弱夹层，可以利用掏挖的方法进行处理，将掏挖深度控制在夹层宽度的 1.5 倍左右，同时在进行深挖时，还应该对夹层密集区域以及交汇位置进行可靠处理。
3.2.4 其他处理
在大坝工程基础施工过程中，发现存在一条勘探平洞，而且在基础靠近右岸位置，遗留有一个钻孔，口径较大，可能会对基础整体的稳定性造成威胁。因此，需要做好平洞与钻孔的清理和回填工作。首先，应该做好进一步的勘探，明确平洞以及钻孔的直径、 深度、 经过地层等，以确保处理的有效性；其次，需要对回填土进行清理，综合考虑应力分布情况及基础防渗需求，依照坝基安全监测以及基础排水的相关标准，开展处理工作。在该工程中，勘探平洞直接贯穿帷幕线，位于帷幕轴线下放约10m 的位置，可以将其与岩溶洞穴同时进行回填，并做好必要的深部检测和排水处理，立足实际情况，进行混凝土的衬砌。大孔径钻孔同样应该在初步的清理后，以混凝土进行灌注回填。如果必要，也可以分析拱座应力分布状况，结合有限元计算，对两岸坝基勘探平洞的清理和回填进行适当调整，保证更好的处理效果；最后，在进行混凝土回填的过程中，需要清除其中存在的杂物以及松动岩块，做好现场实时观测和跟踪管理，确保灌浆管的合理设置以及灌浆作业的顺利进行。如果溶洞和勘探平洞的规模相对较大，或者埋深较大，可以通过在建基面相应位置设置大口径钻孔的方式，利用混凝土泵进行回填，从而降低作业难度。
4 结束语
在当前可持续发展理念不断深化的背景下，水利水电工程项目的数量飞速增加，其大坝工程基础的处理设计也受到了越来越多的关注，在水利水电工程整体质量控制中发挥着不容忽视的作用。对于技术人员而言，应该立足大坝工程的具体情况，做好基础处理的科学设计，针对其中一些比较突出的问题，设置切实可行的应对和处理措施，为水利水电大坝工程基础处理工作的顺利、有序展开奠定良好的基础，推动我国水利事业的健康发展。
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论文作者:黄琪
论文发表刊物:《基层建设》2016年16期
论文发表时间:2016/10/28
标签：大坝论文; 基础论文; 工程论文; 水利水电论文; 坝基论文; 地质论文; 夹层论文; 《基层建设》2016年16期论文;