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【摘 要】大坝基础作为水利工程的主体部分，不仅仅承担着对水库、水坝内水利工程功能的实现，更是为大坝下游的水流量控制、防灾泄洪提供了必要的保障手段。 随着我国水利工程建设的加快，大坝基础建设规模也得到快速发展。本文对大坝基础处理技术进行简单探讨。
【关键词】水利工程 大坝基础施工措施 施工技术 加固 处理方法
中图分类号： TV文献标识码：A 文章编号：
一．引言。
我国幅员辽阔，地形地貌千变万化。在我国西南地区，其地质结构复杂，但却拥有丰富的水资源，其中大大小小就分布了成千上万个水电站。在这些水利工程中，大坝基础作为水电站的主要建筑物，其稳定性直接关系到水电站能否安全运营，同时也关系到周边群众的生命财产安全。在大坝建设完成后，地基由于开挖和大坝基础经受长期的风化侵蚀和水流压力，导致大坝基础存在安全隐患，这是不容小视的灾难性问题。
二．大坝基础清理和基础缺陷处理措施。
1.施工程序。
坝肩开挖前，先清理地表植被。利用地形条件修筑施工道路，并利用河谷两岸宽缓地带提前开挖低线公路，形成集渣平台，然后按照“自上而下、分层梯段开挖” 原则组织施工。各部位土石方开挖前，有条件的提前形成进入施工作业面的施工道路，无法布置道路时，做好设备避炮和防护工作。根据开挖揭露的地质情况，上部开挖每完成一层开挖，需清理工作面，经承包人与工程师联合检查确定可以作为建基面后，再进行下一层的开挖。除少量地质缺陷处理外，避免二次回头重新开挖而造成各方面的损失。河床基坑开挖前先排水，在坝基设计线外先开挖集水井，采用水泵抽水，确保工作面干地施工。基础开挖至设计开挖高程及边坡线后，认真进行检查和清理，对于开挖揭示的裂缝、裂隙、断层、软弱夹层、剪切破碎带、不良岩石带及其它地质缺陷按合同技术文件要求和工程师的指示进行处理。
2.大坝清理。
原则上，各部位土石方开挖每完成一层开挖，需清理工作面，经承包人与工程师联合检查确定可以作为建基面后，再进行下一层的开挖。避免二次回头重新清理工作面，因施工道路中断而造成设备及废渣运输困难。
2.1清理作业前施工准备：布置供风管、供水管至工作面，准备清基工具及设备（铁锹、耙锄、撬棍、手推胶轮车、长臂挖机、风镐、气腿手风钻，脚手架管等等），施打固定安全绳用的带钩锚杆，组织清基队伍，配备个人安全防护用品，安全技术教育培训、安全交底。
2.2清理作业。
首先清理开挖开口线周边和坝基两侧边坡。人工用铁锹或耙锄、撬棍等将两侧边坡的残留碎石、浮渣、覆土、杂物等清理干净，较小(拟定块径小于50cm)的松动的孤石和危岩应予以撬除。针对较大的潜在危石及倒悬岩体，需请示工程师，协商一致后按处理意见进行有序处理。随后人工清理坝基。要求将坝基范围内松散的碎石、岩屑、泥块、杂物等清理干净。对于平台基础面的废渣可采用手推车人工推运集中后，配合长臂挖机运出工作面，再用自卸汽车运至弃渣场；对于斜坡基础面只能采用人工逐步向下清理，所有清渣人员须分别系好安全绳作业。废渣清运后用高压风清扫基岩面（或用高压水冲洗），使开挖建基面露出干净清晰的基岩面，以便工程师查看地质结构分布。
3.基础缺陷处理。
对于坝基开挖清理后揭示的裂缝、裂隙、断层、软弱夹层、剪切破碎带、不良岩石带及其它地质缺陷按合同技术文件要求和工程师的指示进行处理。大坝建基面上的裂缝、裂隙首先需用高压水冲洗，并用高压风清扫干净，清理的深度至少是缝隙宽度的三倍，或由工程师指定。然后采用20MPa水泥砂浆（砂∶水泥∶水比例2∶1∶1）填缝使其完全封闭。如果缝隙宽度大于50mm，则采用Grade 20/19混凝土填缝使其完全封闭。如果裂缝细小狭窄，则采用水泥浆（水泥∶水比例1∶1）灌注和涂刷缝隙使其封闭，缝口的水泥浆应高出岩面约10mm。平坦或缓坡岩面上的孔洞首先应挖除孔洞内的软弱岩石并用高压风或高压水清理干净，然后回填混凝土，当孔口宽度及深度小于500mm时，采用Grade 20/19混凝土；当孔口宽度及深度大于500mm时，采用Grade 20/38混凝土。回填混凝土表面坡度应与基础面一致，混凝土表面应冲毛或凿毛。
三.大坝基础混凝土防裂技术。
由于大体混凝土在原材料质量合格的条件下，最易导致裂缝产生的原因主要是温度梯度形成应力和自身收缩形成体积变形，显然，若要有效地防止裂缝，从施工技术和工艺层面全过程采取综合措施将起到决定性的作用。
1.优化混凝土的配合比。
根据混凝土生产的抽检结果和室内优化试验成果，对施工配合比进行调整，减少砂率和用水量。为减少仓面浮浆，减轻泌水，以及满足施工工艺需要，对个别配合比进行优化调整，并陆续增加使用低热水泥、聚羧酸类减水剂，以更好地满足提高混凝土温控防裂性能、方便施工的要求。针对最易发生裂缝的高标号混凝土，相应采取了提高粉煤灰用量，优化外加剂掺量，使用低热水泥和聚羧酸类高效减水剂等措施。
2.严格控制出机口的温度。
为了严格控制出机口温度，在混凝土生产中采用二次风冷骨料、加片冰及加冷水拌和混凝土的施工工艺。用于生产混凝土的骨料经过二次风冷，特大石、大石和中石的内部温度达到．1．5～-3℃，小石表面温度达到6-8℃。同时控制水泥进罐温度在60℃以内。混凝土拌和中的片冰和冷水掺量根据二次风冷后骨料的温度和砂子含水率来确定，加冰量一般30～60kg／m3。混凝土生产过程中，对出机口温度每小时检测1次。
3.加强混凝土运输管理。
供料线沿程保温、降温，使用塔带机浇筑时，混凝土直接从拌和楼经供料线运输入仓。为减少预冷混凝土在运输途中的热量倒灌，采用了封闭上部皮带进行保温和对下部皮带背面冲水进行降温的措施。通过仓位两侧布置的喷雾管喷雾，在浇筑仓面上方形成一定厚度的雾层，一方面雾层阻挡阳光直射仓面，另一方面雾滴吸热蒸发，达到降低浇筑部位上方环境温度的目的。
4.改进混凝土浇筑工艺。
混凝土浇筑包括模板、钢筋、预埋件、仓面处理、下料平仓、振捣、收仓等多道工序。针对每一道工序的防裂重要性，在大坝混凝土施工中进行全过程的工艺改进和创新。
5.提高混凝土养护处理。
对于每一仓混凝土浇筑，收仓后及时洒水养护，仓面养护一直进行到上一层面浇筑为止，而永久外露面的养护期也远大于规范要求的养护期。在夏季养护时，浇筑仓面采用旋转喷头自动洒水养护，每台洒水器通水流量为12-15L／min，对于洒水器灑不到的部位辅以人工洒水养护；而上下游面、纵横缝则采用中25mm塑料管，每隔20-一30cm钻由lmm左右的小孔后，挂在模板或外露拉条上进行流水养护。在冬季养护时，浇筑仓面保温被覆盖后，全部采用洒水养护，始终保持混凝土表面湿润；对部分长间歇仓面派专人进行流水或洒水养护，使仓面保持湿润。
四．结束语
大坝基础的安全性能是水利工程正常运营的基础条件，同时也是水利工程管理的核心内容。大坝基础在设计、施工、维护、使用等方面，都需要格外引起重视。为了使大坝能够长期稳定的运行，从勘测阶段开始，直到大坝竣工后水库的管理，都需要全面慎重的考虑，认真做好施工管理工作，提升工程建设质量，保障大坝基础的安全。
参考文献：
[1] 陈鸿丽 CHEN Hong-li 龚家坪大坝基础处理设计及施工 [期刊论文] 《人民长江》 PKU2007年2期
[2] 刘旭 蔺胜江 水利枢纽大坝基础处理的设计 [期刊论文] 《现代农业科技》 2010年16期
[3] 李祖仁 LI Zuren 柬埔寨达岱(TATAY)水电站大坝基础处理 [期刊论文] 《资源环境与工程》 2012年3期
[4] 樊军军 火谷水电站大坝基础处理施工特殊情况处理 [期刊论文] 《中国科技纵横》2012年5期
[5] 钟世华 对水利枢纽大坝基础处理设计的探讨 [期刊论文] 《陕西水利》2010年4期
[6] 罗洪波 崔进 LUO Hong-boCUI Jin 大花水水电站拦河大坝基础处理设计[期刊论文] 《贵州水力发电》2007年2期
[7] 王翔 杜楠 Wang XiangDu Nan 云南龙门水电站大坝基础处理方案讨论 [期刊论文] 《湖南水利水电》2009年3期
【关键词】水利工程 大坝基础施工措施 施工技术 加固 处理方法
中图分类号： TV文献标识码：A 文章编号：
一．引言。
我国幅员辽阔，地形地貌千变万化。在我国西南地区，其地质结构复杂，但却拥有丰富的水资源，其中大大小小就分布了成千上万个水电站。在这些水利工程中，大坝基础作为水电站的主要建筑物，其稳定性直接关系到水电站能否安全运营，同时也关系到周边群众的生命财产安全。在大坝建设完成后，地基由于开挖和大坝基础经受长期的风化侵蚀和水流压力，导致大坝基础存在安全隐患，这是不容小视的灾难性问题。
二．大坝基础清理和基础缺陷处理措施。
1.施工程序。
坝肩开挖前，先清理地表植被。利用地形条件修筑施工道路，并利用河谷两岸宽缓地带提前开挖低线公路，形成集渣平台，然后按照“自上而下、分层梯段开挖” 原则组织施工。各部位土石方开挖前，有条件的提前形成进入施工作业面的施工道路，无法布置道路时，做好设备避炮和防护工作。根据开挖揭露的地质情况，上部开挖每完成一层开挖，需清理工作面，经承包人与工程师联合检查确定可以作为建基面后，再进行下一层的开挖。除少量地质缺陷处理外，避免二次回头重新开挖而造成各方面的损失。河床基坑开挖前先排水，在坝基设计线外先开挖集水井，采用水泵抽水，确保工作面干地施工。基础开挖至设计开挖高程及边坡线后，认真进行检查和清理，对于开挖揭示的裂缝、裂隙、断层、软弱夹层、剪切破碎带、不良岩石带及其它地质缺陷按合同技术文件要求和工程师的指示进行处理。
2.大坝清理。
原则上，各部位土石方开挖每完成一层开挖，需清理工作面，经承包人与工程师联合检查确定可以作为建基面后，再进行下一层的开挖。避免二次回头重新清理工作面，因施工道路中断而造成设备及废渣运输困难。
2.1清理作业前施工准备：布置供风管、供水管至工作面，准备清基工具及设备（铁锹、耙锄、撬棍、手推胶轮车、长臂挖机、风镐、气腿手风钻，脚手架管等等），施打固定安全绳用的带钩锚杆，组织清基队伍，配备个人安全防护用品，安全技术教育培训、安全交底。
2.2清理作业。
首先清理开挖开口线周边和坝基两侧边坡。人工用铁锹或耙锄、撬棍等将两侧边坡的残留碎石、浮渣、覆土、杂物等清理干净，较小(拟定块径小于50cm)的松动的孤石和危岩应予以撬除。针对较大的潜在危石及倒悬岩体，需请示工程师，协商一致后按处理意见进行有序处理。随后人工清理坝基。要求将坝基范围内松散的碎石、岩屑、泥块、杂物等清理干净。对于平台基础面的废渣可采用手推车人工推运集中后，配合长臂挖机运出工作面，再用自卸汽车运至弃渣场；对于斜坡基础面只能采用人工逐步向下清理，所有清渣人员须分别系好安全绳作业。废渣清运后用高压风清扫基岩面（或用高压水冲洗），使开挖建基面露出干净清晰的基岩面，以便工程师查看地质结构分布。
3.基础缺陷处理。
对于坝基开挖清理后揭示的裂缝、裂隙、断层、软弱夹层、剪切破碎带、不良岩石带及其它地质缺陷按合同技术文件要求和工程师的指示进行处理。大坝建基面上的裂缝、裂隙首先需用高压水冲洗，并用高压风清扫干净，清理的深度至少是缝隙宽度的三倍，或由工程师指定。然后采用20MPa水泥砂浆（砂∶水泥∶水比例2∶1∶1）填缝使其完全封闭。如果缝隙宽度大于50mm，则采用Grade 20/19混凝土填缝使其完全封闭。如果裂缝细小狭窄，则采用水泥浆（水泥∶水比例1∶1）灌注和涂刷缝隙使其封闭，缝口的水泥浆应高出岩面约10mm。平坦或缓坡岩面上的孔洞首先应挖除孔洞内的软弱岩石并用高压风或高压水清理干净，然后回填混凝土，当孔口宽度及深度小于500mm时，采用Grade 20/19混凝土；当孔口宽度及深度大于500mm时，采用Grade 20/38混凝土。回填混凝土表面坡度应与基础面一致，混凝土表面应冲毛或凿毛。
三.大坝基础混凝土防裂技术。
由于大体混凝土在原材料质量合格的条件下，最易导致裂缝产生的原因主要是温度梯度形成应力和自身收缩形成体积变形，显然，若要有效地防止裂缝，从施工技术和工艺层面全过程采取综合措施将起到决定性的作用。
1.优化混凝土的配合比。
根据混凝土生产的抽检结果和室内优化试验成果，对施工配合比进行调整，减少砂率和用水量。为减少仓面浮浆，减轻泌水，以及满足施工工艺需要，对个别配合比进行优化调整，并陆续增加使用低热水泥、聚羧酸类减水剂，以更好地满足提高混凝土温控防裂性能、方便施工的要求。针对最易发生裂缝的高标号混凝土，相应采取了提高粉煤灰用量，优化外加剂掺量，使用低热水泥和聚羧酸类高效减水剂等措施。
2.严格控制出机口的温度。
为了严格控制出机口温度，在混凝土生产中采用二次风冷骨料、加片冰及加冷水拌和混凝土的施工工艺。用于生产混凝土的骨料经过二次风冷，特大石、大石和中石的内部温度达到．1．5～-3℃，小石表面温度达到6-8℃。同时控制水泥进罐温度在60℃以内。混凝土拌和中的片冰和冷水掺量根据二次风冷后骨料的温度和砂子含水率来确定，加冰量一般30～60kg／m3。混凝土生产过程中，对出机口温度每小时检测1次。
3.加强混凝土运输管理。
供料线沿程保温、降温，使用塔带机浇筑时，混凝土直接从拌和楼经供料线运输入仓。为减少预冷混凝土在运输途中的热量倒灌，采用了封闭上部皮带进行保温和对下部皮带背面冲水进行降温的措施。通过仓位两侧布置的喷雾管喷雾，在浇筑仓面上方形成一定厚度的雾层，一方面雾层阻挡阳光直射仓面，另一方面雾滴吸热蒸发，达到降低浇筑部位上方环境温度的目的。
4.改进混凝土浇筑工艺。
混凝土浇筑包括模板、钢筋、预埋件、仓面处理、下料平仓、振捣、收仓等多道工序。针对每一道工序的防裂重要性，在大坝混凝土施工中进行全过程的工艺改进和创新。
5.提高混凝土养护处理。
对于每一仓混凝土浇筑，收仓后及时洒水养护，仓面养护一直进行到上一层面浇筑为止，而永久外露面的养护期也远大于规范要求的养护期。在夏季养护时，浇筑仓面采用旋转喷头自动洒水养护，每台洒水器通水流量为12-15L／min，对于洒水器灑不到的部位辅以人工洒水养护；而上下游面、纵横缝则采用中25mm塑料管，每隔20-一30cm钻由lmm左右的小孔后，挂在模板或外露拉条上进行流水养护。在冬季养护时，浇筑仓面保温被覆盖后，全部采用洒水养护，始终保持混凝土表面湿润；对部分长间歇仓面派专人进行流水或洒水养护，使仓面保持湿润。
四．结束语
大坝基础的安全性能是水利工程正常运营的基础条件，同时也是水利工程管理的核心内容。大坝基础在设计、施工、维护、使用等方面，都需要格外引起重视。为了使大坝能够长期稳定的运行，从勘测阶段开始，直到大坝竣工后水库的管理，都需要全面慎重的考虑，认真做好施工管理工作，提升工程建设质量，保障大坝基础的安全。
参考文献：
[1] 陈鸿丽 CHEN Hong-li 龚家坪大坝基础处理设计及施工 [期刊论文] 《人民长江》 PKU2007年2期
[2] 刘旭 蔺胜江 水利枢纽大坝基础处理的设计 [期刊论文] 《现代农业科技》 2010年16期
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[4] 樊军军 火谷水电站大坝基础处理施工特殊情况处理 [期刊论文] 《中国科技纵横》2012年5期
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[6] 罗洪波 崔进 LUO Hong-boCUI Jin 大花水水电站拦河大坝基础处理设计[期刊论文] 《贵州水力发电》2007年2期
[7] 王翔 杜楠 Wang XiangDu Nan 云南龙门水电站大坝基础处理方案讨论 [期刊论文] 《湖南水利水电》2009年3期