浅析水电站重力坝施工的地基处理

辛荣密

摘 要：随着国家整体实力的提升与进步，各地区水电站的发展得到了明显的突破与创新。在新时代、新技术背景下，水电站的施工质量与过去相比也发生了不小的改变。近年来，很多水电站施工团队还会将一些独特的施工处理技术应用其中，为施工开展提供便利条件的同时，为水电站质量提供保障。其中，重力坝的地基处理对水电站整体的安全与平稳有着重要的意义和影响，需要对其进行全方位研究。本文就水电站重力坝施工的地基处理进行简单论述，仅供参考。

关键词：水电站；重力坝；地基处理

水电站是国家发展与建设中不可缺少的内容，与人们的生活和工作也有着密切的联系。在近几年的发展中，很多水电站重力坝施工团队不断提高对地理处理工作的重视与研究。一方面是因为重力坝地基处理中会涉及到很多的技术，技术的种类也多种多样，需要施工团队对它们进行全方位掌握，才能为施工开展提供便利条件。另一方面是因为地基处理过程中也会存在些许难点，如果处理不当会对重力坝施工质量和后期使用效果造成影响，所以需要对难点问题进行进一步研究。

1 重力坝地基的物理条件分析

由于社会市场经济和科学技术的发展和完善，促使水电站的规模逐渐的增大，而水电站的数量也越来越多，促进了我国国民经济的快速发展。水利工程中重力坝是常见的建筑，重力坝承受较大的荷载，对地基的要求较高，它对地基的要求介于拱坝和土石坝之间。但是天然基岩由于受长期地质构造运动及外界因素的影响，风化、节理、裂隙、破碎等问题会经常出现，对基岩的整体性和均匀性在不同程度会有所破坏，会一定程度上降低基岩的强度和抗渗性。所以只有对地基进行适当的处理，才能对重力坝的安全性和持久性有所保障。

而重力坝地基的物理条件主要体现在以下几方面：第一，高强度性。重力坝之所以称为重力坝，就是因为坝体本身体积较大，而且所用材料一般为泥凝土，密度较大，对坝基的压力极大，所以对坝基要求必须具有一定的抗强度，以承受坝体的压力。第二，均匀性。只有足够的整体性和均匀性才能满足坝基抗滑稳定和减少不均匀沉陷。第三，抗渗性。以满足渗透稳定，控制渗流量。第四，耐久性。地基必须要能保持持久的稳定，在水的长期作用下不发生恶化。根基不坏，才能对坝身的长期稳定提供足够保障。

2 水电站重力坝施工的地基处理要点

2.1 地基开挖与清理方面

重力坝地基的开挖与清理工作是基础工作中最重要的部分，对水电站重力坝的平稳与安全有着很重要的影响。要想有效的提高水电站重力坝的施工质量，并进一步提升水电站日后的运作效果，那么相关施工团队就要注意以下几个方面的内容：

第一，在开挖之前，施工团队需要对坝基周围的地质环境、水文环境以及气候环境等进行全方位考察。对于影响开挖质量以及水电站后期运行效果的不良因素，要进行科学的处理，以此来为后续施工的开展奠定良好的基础。

第二，施工团队需要对坝基周围以及内部存在的垃圾、杂质以及碎石等进行全面的清理。对于难以清理或者清理后对坝基稳定性有影响的内容，还需要制定合理的优化方案，从而保证重力坝的安全与稳定。

第三，地基开挖的过程中，施工团队处理要按照规范的流程步骤进行操作，还要提高对边坡防护的重视。对于坝基的上下游、顺河方向等内容，也要制定合理的开挖方案，以免影响水电站后期的正常运行。

第四，对于地基开挖过程中涉及到的施工设备、图纸以及加固装置等，施工团队也要对其进行严格的检查与质量控制。對于存在安全隐患的内容要进行及时的优化处理，从而提高地基的质量与安全。

2.2 坝的固结灌浆方面

对地基进行加固处理一般采用浅孔低压灌注水泥浆的方法，称为固结灌浆。目的是提高基岩的整体性和强度，降低地基的透水性。固结灌浆孔一般布置在应力较大的坝踵和坝趾附近，以及节理裂隙发育和破碎带范围内。灌浆孔呈梅花形布置，孔距、排距和孔深根据坝高、基岩的构造情况确定，一般孔距3～4m，孔深5～8m。帷幕上游区的孔深一般为8～15m，钻孔方向垂直于基岩面。当无混凝土盖重灌浆时，压力一般为0.2～0.4MPa（2～4kg/cm2），有盖重时为0.4～0.7MPa，以不掀动基础岩体为原则。

2.3 坝基软弱破碎带处理方面

当坝基中存在断层破碎带或软弱结构面时，则需要进行专门的处理。处理方式应根据软弱带在坝基中的位置、走向、倾角的陡缓以及对强度和防渗的影响程度而定。对于走向与水流方向大致垂直、倾角较大的断层破碎带，常采用混凝土梁（塞）或混凝土拱进行加固。混凝土塞是将破碎带挖除至一定深度后回填混凝土，以提高地基局部的承载能力。当破碎带的宽度小于2～3m时，混凝土塞的深度可采用破碎带宽度的1～2倍，且不得小于1m。

若破碎带的走向与水流方向大致相同，与上游水库连通时，则须同时做好坝基加固和防渗处理，常用的方法有钻孔灌浆、混凝土防渗墙、防渗塞等。对于某些倾角较缓的断层破碎带，除应在顶部做混凝土塞外，还应沿破碎带开挖若干个斜井和平洞，用混凝土回填密实，形成斜塞和水平塞组成的刚性骨架，封闭破碎物，增加抗滑稳定性和提高承载能力。

2.4 坝基排水设施方面

为了进一步降低坝底扬压力，需在防渗帷幕后设置排水系统。坝基排水系统一般由排水孔幕和基面排水组成。主排水孔一般设在基础灌浆廊道的下游侧，孔距2～3m，孔径15～20cm，孔深常采用帷幕深度的0.4～0.6倍，方向则略倾向下游。除主排水孔外，还可设辅助排水孔l～3排，孔距一般为3～5m，孔深为6～12m。如基岩裂隙发育，还可在基岩表面设置排水廊道或排水沟、管作为辅助排水。排水沟、管纵横相连形成排水网，增加排水效果和可靠性。并在坝基上布置集水井，渗水汇入集水井后，用水泵排向下游。

3 结束语

从文章上面论述的内容可以了解到，水电站重力坝地基处理过程中会涉及到很多的内容，如地基清理、坝基灌浆以及坝基排水设施安装等。要想有效的提高水电站重力坝整体的施工效率和质量，那么就需要相关施工团队对这些细节内容进行深入的分析与研究。对于施工中存在的难点问题，施工团队也要对其进行及时的处理，同时还要善于引用新型的施工技术和手段，这样才能进一步提高水电站重力坝的施工质量。另外，施工团队也要在实践中不断提升自身专业能力与水平，对重力坝地基处理中涉及到的要点内容和注意事项等，也要进行认真的分析，从而为日后工作的开展提供有利条件。

参考文献

[1]翟新义.浅析某水电站坝体基础处理[J].内蒙古水利，2013（3）：120-121.

[2]马涛.水电站大坝基础处理与效果分析[J].城乡建设，2012（28）.

[3]陈炳章.浅析水电站工程重力坝混凝土裂缝的处理[J].中国新技术新产品，2015（1）：88-88.