摘要：随着我国科学技术的不断发展和经济水平的不断提升，不断带动我国水利水电建筑行业的发展。近几十年，我国不断兴修水利，加大对水工建筑物建设的投资力度，并且注重引进国外先进的科学技术和施工工艺，特别是在水工大坝工程项目上。另外，工程基础部分又是直接决定大坝工程质量的主体部分，再结合我国特殊的地质特点和水文特点，水工大坝工程项目的基础工程的处理与设计问题得到了相关从业人员的广泛关注。
关键词：水利水电；大坝工程基础；处理设计
我国现阶段最主要的水利水电工程项目就是大坝工程项目，作为水工建筑物的主体，对于我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有成了整个项目建设过程的重中之重。为了保障我国水利水电行业的长期稳定发展，优化大坝工程基础部分的效果，本文结合水工建筑物中大坝工程项目的结构特点和功能特点，简要分析其基础处理的设计问题：
1、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，也是保证整个水工建筑物的质量。
借鉴水利水电行业的发展过程，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地下环境
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。
④围堰部分结构示意图：
图3 灌浆工序示意图
2、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，一旦出现处理问题，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，为了施工便利和施工成本的降低，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。
3、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，我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8m至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1:1~1:1.5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。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。
结语：
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，在我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，直接决定了水利水电工程的整体质量，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。
参考文献：
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[2]杨安泉.浅析水利水电大坝工程基础的处理设计[J].低碳世界,2016(28):112-113.
[3]刘柳.水利水电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:何佳明
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/20
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