水利水电大坝基础处理的重要性及设计方法

【摘 要】 随着我国国民经济的不断发展，我国对于水利工程的投资力度越来越大，在水利工程建设中一定要重视勘测和安全管理。本文先概述水利水电大坝工程的基础处理，并说明我国水利水电大坝基础处理存在的主要问题，进而以具体工程为例说明水利水电基础处理的设计，希望能为相关人员带来一些帮助。 
【关键词】 水利水电 基础设施 设计实施 
　　水利水电工程建设的基础为大坝建设，在大坝建设中应根据大坝的现状制定合理的施工方案，以提高大把的施工质量，目前我国的水利水电施工还存在很多的很多方面的不足之处，本文主要以具体工程为例，探讨水利水电大坝基础处理的重要性和设计，为更好地说明问题，本文先简单概述水利水电基础处理。 
　　1 水利水电大坝基本处理概述 
　　随着水利水电工程行业的不断发展，大坝基础处理环节所具有的安全性和经济性变得更加明显，在大坝基础处理的过程中不仅需要根据相应的工程图纸进行设计施工，还需要考虑到大坝所在区域地理环境和水文气候变化等因素，确保大把的设计满足工程实际需要。在大坝的建设中最重要的环节之一是大坝根基的建设，在大坝的基础处理的设计中需要注意以下几点问题，首先由于受到地下环境的影响，大坝的地下夹层的土壤稳定性不均匀，因此在建设大坝的地基基础时大坝本身缺乏稳定性。第二大坝的根基受到地形结构的影响，导致根基本身不具有强的稳定性，大坝的防水能力受到影响，容易发生©水渗水现象，导致整个大坝的稳定性遭到破坏，对于大坝来说一旦出现这种现象，受到水压的冲击，必然会减弱自身的抵抗强度。第三由于地形以及水体环境的影响，水利水电大坝根基下的岩体层易发生变形现象，这是因为整体来说根基下面的岩体层的承受压力要远远高于其他的岩体层相比承受的压力，整个地下岩体层的平衡都会受到根基岩体层的影响，由于受力不均匀就容易使大坝根基发生变形现象，进而使得整个大坝出现移动沉陷的现象，影响水利水电工程的建设与使用，在大坝基础处理的设计中应尽量平衡岩体层的受力情况，避免出现大坝岩体层发生变形的情况。本文以具体的工程实例来说明水利水电工程大坝基础处理的设计。 
　　2 水利水电工程大坝基础处理设计 
　　2.1 工程概况 
　　本文所讲水利水电工程主要以防洪、供水为主，在一些特殊时期还兼备灌溉等用途的水库工程，拦河大坝处在峡谷之中，属于混凝土重力拱坝，大坝轴线全长120m左右，大坝的设计高度约在 39.8m左右，在大坝地基工程的建设中并δ对施工现成的地质条件提出特殊要求，在大坝的根基四周存在河床的基岩浅槽和2条断层，在设计中由于周边存在建筑物，因此河床中的右岸F1处和F2处的设计对建筑物有一定影响。 
　　在水利水电大坝基础处理中，混凝土重力拱坝立面与平面上面都可以建立拱以使坝顶所受力沿着荷载发生的地方转移，另外重力拱坝立面以及平面都还需要完美的结合拱和梁的作用，使两岸拱座基岩和坝体下部来承受大坝的压力，同时促进大把的压力传输到底部基岩，使整个基岩以及坝肩岩体产生反作用力保证整个大坝的稳定性。而大坝基础处理设计满足这些要求就要求大坝的基础具有非常强的硬度，同时地质条件设计还必须具有很强的平衡能力，才能保证大坝的拱座承载能力满足设计的要求。 
　　2.2 水利水电大坝基础处理的设计方法 
　　新疆某工程水利水电大坝的基础处理设计主要包括岩层加固设计、 开挖方式设计、地质问题处理设计以及大坝的平洞与钻孔回填处理设计，下面具体讲述这几方面的基础处理设计。该水利水电工程地质主要表现为抵抗能力较差的灰岩，容易受到爆破、裂缝以及腐蚀等的影响发生破坏，大坝基岩应用性能受到此地质条件影响比较大，因此结合地域地质条件设计固结灌浆处理应加固基岩，具体而言在加固岩层设计中首先应遵循固结灌浆布置原则，水利水电大坝的坝基和重力拱坝拱座容易受到水平推力与压应力等因素的影响，因此在设计大坝基础处理之前，需要先合理的设计固结灌浆以使两岸拱肩重力坝段能够得到均匀的分配。针对大坝基础处理的开挖方式的设计。大坝工程基础开挖方式通常设计为台阶式开挖，而平台宽度与台阶高度在很大程度上受到坝体抗滑的安全和稳定条件的影响，在设计开挖台阶时应保证开挖坡比值为1：0.35，台阶高度在8～10m范Χ内，坝底的设计宽度应至少小于ÿ坝段开挖平台宽度的50%，为保证坝体应力与大坝基底的稳定性，坝基面的倾斜度与上游最好设计为7度的夹角。 
　　由于该水利水电工程基面的中部地质存在断层以及软弱夹层，因此在设计时，还需要考虑到地质缺陷的设计，通常采取的开挖设计方法为掏挖、利塞。对于软弱夹层而言夹层宽度与掏挖深度的设计比例为1：（1～1.5），若是比例需要减小，在设计中应同时展开夹层交汇处以及断层、夹层密集区地等部λ的设计。断层厚度与断层混凝土塞开挖深度的设计比例一般为1：（1～1.5），另外在设计时开挖的范Χ需要增加到坝体外2～3m。该水利水电基础处理在开挖时发现了1条勘探平洞和1个大口径钻孔，根据大坝灌浆相应条件，对这两点应采取混凝土填充处理，在对岩溶洞穴采用混凝土处理后，还需要对平洞进行回填，同时还需要采取排除处理，对于发现的大口径钻孔而言，也应清理掉松动岩块，综合考虑拱座应力设置情况来采用混凝土进行填充，在处理时应实时观测溶洞与平洞，若是二者的规模较大而且埋藏深度较大，就需要先设置大口径钻孔，在进行填充。 
　　3 结语 
　　综上所述，本文先概述了水利水电基础处理，进而以具体工程为例，探讨水利水电大坝基础处理的重要性和设计。大坝工程基本处理是一种专业性的作业，在设计基础处理只有从安全稳定以及长期使用为出发点，综合考虑地域地质土壤、水温气候等条件才能实现基础处理的稳定发展，随着科技的不断进步，基础处理的设计还会不断发生变化，这些研究还需要更多的人去努力。 
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