水利枢纽大坝

水利枢纽大坝（共10篇）

水利枢纽大坝 篇1

摘要：水利枢纽工程中存在大量水工建筑物, 其中大坝为水利枢纽当中的主体工程。大坝基础处理工作是否到位对整个水利枢纽的安全运行产生重要影响, 同时还可能影响到大坝作用的正常发挥。因此, 在实际工作中必须充分重视大坝基础处理设计问题。文章以工程实例作为分析基础, 重点探讨了水利枢纽大坝基础处理设计工作, 包括基岩加固处理设计, 基础排水设计, 基础地质问题处理设计及基础回填处理设计。

关键词：水利枢纽,基础设计,处理,大坝

1 工程概况

某水利枢纽工程主要被应用于防洪, 大坝为混凝土结构, 坝高最大为82m, 坝底宽度最大为140.5m, 坝轴线长度为350m, 大坝全长743.1m。大坝基础周围存在基岩浅槽及6条东西向发育的断层, 其中有两条断层可对水利枢纽工程的部分建筑物产生影响。由于该工程的坝高达到了80m以上, 在处理大坝基础时应确保最大应力能够达到3.5~7.5Mpa。在设计大坝基础处理工作时应重点考虑渗流、承载力与稳定性问题。

2 水利枢纽大坝基础处理设计分析

2.1 基岩加固处理设计

本工程大坝基础主要由灰岩组成, 灰岩具有爆破抵抗能力弱、易腐蚀及产生裂缝的特点, 一旦基岩遭到破坏, 将会对大坝基础的稳定性造成影响, 对此本工程根据实际情况进行了基岩加固处理设计, 加固处理方法为固结灌浆处理工艺, 以增强基岩防渗性能。 (1) 加固处理设计原则。由于大坝基础受到一定的水平推力与压应力, 所以在设计应对固结灌浆的施工部位进行合理安排[2]。针对本工程大坝基础下游侧具有过大侧应力的特点, 在下游侧适当扩大了固结灌浆处理范围, 增加范围在20~30m之间, 并在考察大坝基础实际应力的基础上设计加固处理深度。 (2) 基岩加固处理范围如下:对于存在地质缺陷的位置, 固结灌浆处理范围为30~35m, 重力墩为15~23m, 河床坝段为8~15m。此外, 大坝基础防渗帷幕的灌浆孔深度为20~30m。帷幕防渗设计要求为, 水垫塘、近岸山体及坝肩的透水率应≤3Lu, 河床坝基则≤1Lu。 (3) 在利用固结灌浆工艺处理大坝基岩时, 严格控制混凝土的配合比, 将混凝土盖重控制在2.5~5.5m之间, 固结灌浆施工中优先考虑将普通或大坝硅酸盐水泥作为施工材料, 并将灌浆压力设计为0.3MPa。

2.2 基础排水设计

在对水利枢纽工程的实际情况进行考察并综合比较了几种基础排水方案后, 将本工程的基础排水形式设计为封闭式帷幕抽水排水, 以便能够使大坝基础的扬压力得以降低, 并同时提高大坝基础的稳定性与安全性。 (1) 在对工程地下的渗流场进行计算分析后发现, 如对大坝基础进行封闭式抽排处理, 则水垫塘坝段、泄洪坝段的扬压力可以降低至0.4及0.25以下。对于近岸地段、山体及两岸坝肩, 则采用常规形式的帷幕进行排水, 两岸坝肩扬压力设计为0.35, 近岸地段设计为0.25[3]。 (2) 在本工程的大坝基础中还设计了排水孔, 排水孔包括辅助性排水孔、封闭性排水孔及主排水孔, 封闭性排水孔与主排水孔的位置被安排在主帷幕后方、水垫塘U型区域, 辅助性排水孔则设置于封闭抽排范围当中。排水孔设计参数为, 直径控制在90~120mm之间, 间距为5m, 封闭性排水孔与主排水孔均为倾斜形式, 倾斜角度保持在80°左右。辅助性排水孔应保持垂直向上状态。由于主排水孔需要发挥降低主帷幕扬压力的作用, 所以在本工程中将主排水孔的孔深控制在主帷幕实际孔深的2/3左右。在调整主排水孔的深度之后, 综合考察了基础扬压力情况, 并将辅助性排水孔孔深设计为10m, 封闭性排水孔孔深设计为15m。采用以上设计方案之前先进行了渗透流变等相关试验, 在试验中发现渗透比被控制在2.5~6.5之间。图1为大坝基础排水设计图。

2.3 基础地质问题处理设计

在大坝基础的施工阶段所采用的开挖方式不同, 则基础处理设计过程中需要解决的地质问题也存在一定的差异, 如裂隙及断层等, 本工程需要处理的主要问题为软弱夹层与断层。 (1) 断层处理设计。根据工程实际情况调整基面, 确保基面锐角的角度>50°, 在设计处理深度时依据以下公式h=0.0067b H+1.5, 在上述公式中, H为地质缺陷部位的坝高, 单位为m, b为断层宽度, 单位为m, h为混凝土填塞的深度, 单位为m。如基面锐角<50°, 则根据实际情况控制完整岩体的最小厚度值, 如两岸坝基的断层性状较差, 则厚度值应控制在1.5~2.5m之间, 如性状较好, 则厚度为1.0~1.5m。此外, 对于大坝的重力墩, 如断层性状较差, 则厚度最小为2.5~3.5m, 如性状较好, 则最小厚度应为1.0~2.5m。如倾角断层贯穿坝基下游与上游, 则在坝基中设计防渗竖井, 使竖井深度到达岩溶高程, 以便有效封堵岩溶通道。此外, 在处理断层时要注意将处理范围延伸至断层周围2~3m。 (2) 软弱夹层处理设计。在处理大坝基础中的软弱夹层时, 可采用掏挖处理形式, 掏挖深度为夹层宽度的1~1.5倍, 开挖后重点处理断层与软弱夹层交叉部位、夹层密集部位。如采用明挖形式, 则全部挖除埋藏较浅的软弱夹层, 以保证大坝的安全稳定性。如采用洞挖形式, 则将平洞沿软弱夹层倾角交叉布置, 将部分夹层挖出后采用接触灌浆工艺或固结灌浆工艺进行处理。

2.4 基础回填处理设计

在开挖坝基时通常会留下钻孔及勘探平洞等, 为了提高大坝的稳定性, 则必须将混凝土回填到钻孔及勘探平洞当中, 本工程所采用的回填处理设计方法如下: (1) 回填设计应综合考虑大坝防渗情况及应力分布情况, 并确保设计方案与坝基安全要求、基础排水要求相符。如勘探平洞贯穿整条帷幕线, 且勘探平洞在帷幕轴线下10m、上20m的范围内时, 则清理平洞后进行回填封堵处理即可。在设计钻孔回填处理方案时, 必须考虑大坝拱座应力情况, 并采用有限元方法对混凝土的回填深度进行分析计算。 (2) 在进行回填处理时采用以下设计方案:首先彻底清理出平洞或钻孔中存在的杂质与废弃物, 如存在松动岩块, 也必须完全清除后才能开始回填施工。第二, 了解平洞与钻孔情况后, 在回填部位放置灌浆管路, 以便于顺利进行回填灌浆施工。 (3) 采用灌浆回填与封堵回填相互配合的施工工艺处理平洞、钻孔中的管状、脉状及狭缝状裂缝;同时将止水片设置于贯穿主帷幕的岩溶通道、钻孔及勘探平洞当中。此外, 如钻孔及勘探平洞的规模较大且埋藏深, 则采用泵送回填工艺将混凝土填塞到孔洞当中, 以便有效增强大坝基础的强度。

3 结束语

综上所述, 大坝基础处理是一项较为复杂的任务, 在设计大坝基础处理方案的过程中应综合考虑多种因素, 如防渗要求、基础强度要求等, 并同时结合水利枢纽大坝的具体功能, 以便使基础处理设计方案变得科学化与合理化。此外, 在大坝基础处理的设计工作中应不断积累经验, 找出大坝基础处理工作中存在的不足之处, 以便能够有效完善大坝基础设计工作, 从而促进水利工程的发展。

参考文献

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水利枢纽大坝 篇2

1孔壁塌陷及对应处理方法

1.1塌陷原因分析

(1)水利工程施工作业当中，用土一定要满足具体的规定标准，以确保土料的粘合性，从而实施坝体的压实性处理，促使大坝总体稳固性能得到有效的保障。在具体的工程施工建设过程当中，一些施工企业仅注重自己的利益问题，完全忽视工程施工规定标准，在施工作业中运用一些低质量的原料，除此之外，未做好坝体的压实性处理，以此必然会造成后期的工程建设有坝体裂缝的形成，严重的还会有坍塌的现象出现，使得整个工程建设受到极为恶劣的影响。

(2)为使得水利工程质量得到强有力的保障，则需选用优质的泥浆。一些施工企业顾及自身的效益，在工程中使用一些不达标的泥浆，同时并未对施工场地的具体水文地质状况实施全面的考察，从而在现实中的施工作业上因泥浆方面的原因使得孔壁未能得到良好的保护。

(3)泥浆自身的流动性。水利工程大坝施工作业当中，施工人员不能对泥浆的流动情况进行很好的掌控，从而使得泥浆流入施工层当中，在有大量泥浆流动的现象时，便会造成孔当中的泥浆逐渐的缩少，从而致使孔内压强逐渐降低，工程施工作业过程当中极易有坍塌的情况发生。

(4)在经过一段时间以后若不进行泥浆的搅拌很容易出现凝固的现象，这必然会对泥浆的使用成效造成较为显着的影响，为此需要在工程施工作业当中，不定时的对泥浆进行搅拌，以免有凝固情况的产生，与此同时需要针对泥浆实施全面的检测，以促使泥浆强度在规定的范围当中，施工作业中若看到某一局部泥浆出现流失的问题要在第一时间进行补充处理，与此同时以确保泥浆的充足性得到有效的保障。目前在不少的施工企业当中，大家完全忽视掉泥浆对工程施工带来的影响，这样极易引发大坝孔壁有塌陷的情况出现。

(5)水利工程大坝造孔施工作业当中需掌控好钻具的施工强度，如果强度过高很容易引发孔壁塌陷的情况出现，强度过低就满足不了工程的施工基本准求，为此，大坝造孔施工作业当中要严格遵循具体的规定要求掌握好钻具的强度。

1.2处理方法

若孔壁上有塌陷的事故发生，需要第一时间将钻具取出，同时将其他的造孔设备进行转移处理，以此才能够最大限度上防止有其他事故的产生。同时，安排专业工作人员针对发生的事故做出及时的处理，通过对事故现场做出全面分析的基础上，选择最佳的造孔塌陷处理方法。一般情况下，较为常用的造孔塌陷处理方法包括：因泥浆粘稠度问题对整个造孔施工质量产生极大程度的作用影响，为此需从工程施工现实状况入手添加科学合理的粘稠度，或可以加入一定量的添加剂以促使泥浆粘稠度得到相应程度的提升;泥浆输送的过程当中，要确保输送过程的严密性，以免使得造孔事故托增危险情况的发生;为预防造孔事故的扩大可在造孔工程施工前期做好良好粘性纤维物的充分准备，这样在有造孔塌陷事故发生的第一时间，我们就能够将纤维物放置到出现塌陷的位置，待孔当中的状况处于稳定状态的情况下再开始施工。

1.3孔壁塌陷具体防御措施

(1)实施钻孔前期需要针对水利工程施工现场的地质、水文状况开展全方位的严谨性勘探，施工作业当中要重视每个细节的变化，若发觉出有问题要在第一时间做出相应的科学处理。同时，从工程施工现象出发，挑选最佳的泥浆施工作业方式，针对泥浆的使用性能做出科学合理的调整，保证不定期的工程检验，若存在未满足施工条件的现象要立即终止施工，在做出相关调整之后再继续施工。

(2)工程施工停工间歇阶段当中需要注意孔内的泥浆要保持良好的流动性，定期对泥浆实施搅拌处理，若泥浆流失不充分要第一时间做出补充，同时，泥浆的水平位置与地下水位相比要高一些，且处于槽孔板的上方位置。

2 钻头脱落及相应处理方法

2.1原因分析

(1)因钻头的使用时间比较久，未对其中遭受明显磨损的钢丝绳做出及时的`更换处理。

(2)钻头用钢丝绳连接的过程当中，未能够察觉出钢丝绳夹子抬动使得抽脱的情况发生。

(3)未严格遵循具体规定对保护绳进行合理的安装、孔底的不干净等都会导致坍塌、埋钻事故的发生。

2.2处理方法

第一，针对事故发生的诱发因素第一时间进行检查，同时做好钻头脱落事故、坍塌事故的科学处理工作，若事故的形成是因主绳的裂开造成的，那么就要第一时间使用上保护绳;若在事故发生的时候并没有保护绳，那么要将泥浆进行更换处理;第二，将钻头临近位置上存留的钻渣彻底的清除干净，使用打捞工具进行打捞，此时需要注意的问题是，打捞力气要适当，同时可随时将钻头取出。

3 斜孔原因及处理方法

3.1原因分析

一些问题的存在都有可能引起斜孔现象的发生，譬如，在孔内存在钻渣的情况下、钻头出现明显磨损的时候、不恰当的进行松绳等，皆会引起钻头不能够实现垂直方向的下降或者对变层不科学的处置等情况的出现。

3.2处理方法

在有斜孔问题发生之后需要第一时间进行斜点的查找及处理，若孔斜的现象非常严重，那么要实施回填处理，之后再进行重新地造孔。与此同时，造孔施工作业当中亦可从工程施工的现实状况着手选择其他的方式来对斜孔现象进行弥补。

4结束语

水利枢纽大坝 篇3

关键词：水利工程；大坝防渗；防渗面板

中图分类号：TV543 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）23-0135-02

1 工程概况

以迎龙湖水利工程为例，该水利工程位于重庆市内，属于常见支流河段。受到区域构造的限制，总体地势呈现出由东向西向下倾斜，形成了开阔的V字型纵向河谷，水库总长约为5km。水库左岸为低山、丘陵地貌，右岸为中低山、丘陵地貌。从地质构造来看，水库区域无断层、无次级褶曲，地质构造比较简单。坝址区的岩体主要为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、软弱泥岩三种。根据钻孔可知，坝基岩石渗透系数约为2.9×10-5～5.3×10-4cm/s，坝基渗透系数较高。由于坝址区岩体中存在着基岩透水率高和软弱夹层等问题，对工程防渗提出了很高的要求，直接影响了水利工程效益的发挥及安全性。同时，在工程施工及运行过程中，防渗措施的采用也直接影响着水利工程施工进度和投资。因此，必须特别重视迎龙湖水利工程大坝面板防渗施工技术。

2 水利工程中大坝防渗面板的施工技术

结合该工程的特点，对大坝防渗面板施工技术进行了重点探讨，介绍了纤维混凝土施工技术，并对混凝土施工工艺进行了简要分析，主要包括以下四点：

2.1 施工布置

在水利工程坝体施工过程中，其施工顺序如下：浇筑坝体基础混凝土，在坝体基础固结后，进行灌浆施工，待坝体砌石升高后，对坝体防渗面板进行施工。最后，对溢流面混凝土进行施工。面板混凝土施工布置如下：

2.1.1 垂直运输方向：在坝下15m处，即坝体外，布置了一台6吨的塔机，在坝下28.23m、坝轴线0+102.27m处布置一台10吨的塔机。

2.1.2 水平运输方向：通过左坝肩和溢流坝将混凝土运输到龙门架、汽车吊、塔机的覆盖范围。

2.1.3 灌浆重造防渗帷幕方案主要包括：在混凝土面板后一定区域的浆砌石体内重造防渗帷幕，即在混凝土防渗墙后的近防渗墙区浆砌石体内进行水泥灌浆，在坝体内形成连续防渗墙体，并与坝基灌浆帷幕一起，构成坝体及坝基的防渗体。

2.2 施工工艺

2.2.1 清扫作业面。以人工清扫的方法，用高压风水枪将作业面清扫干净。在清扫基岩面时，应确保无泥垢，无松动的岩块。如果是老混凝土，应先进行凿毛。

2.2.2 测量放线。在施工过程中，所有的施工点线都应该根据全站仪测定的结果进行定位，将测量成果记录下来。

2.2.3 安装模板。在选择防渗面板时，根据该水利工程的特点，选择了胶和面板木模板，模板的加工尺寸为1.6×1.5m。在安装模板时，由于脚手架较大，搭设高度较高，在每隔5m处应进行焊接。在施工完毕后再从上到下层层拆除。

2.2.4 安装钢筋。在选择钢筋时，其钢号、种类、直径都应与水利工程设计的要求相符合，并进行材质试验。在加工之前，将钢筋表面的锈皮、漆污、油污清理干净，在加工厂加工完毕后，运送至施工作业现场，按照规范和要求进行焊接和绑扎。

2.2.5 拌合混凝土。混凝土拌合应统一进行。在拌合混凝土时，拌合人员应经常检查混凝土是否均匀，确定搅拌时间，衡量叶片、机器的磨损程度。同时，拌合人员必须根据混凝土配料单来配料，不能擅自更改混凝土拌合物。由于混凝土拌制中，其含水量会发生变化。为了保证混凝土强度合格，应将含水量控制在6%以下。

2.2.6 混凝土运输。混凝土运输时不能出现漏浆、分离、严重泌水等现象，其下落高度应在2m以下，如果下落高度较大，可增设溜槽、溜筒等设施。同时，应尽量缩短混凝土运输的时间，避免频繁转运情况。如果在运输中，混凝土已经出现初凝，应进行报废处理。装载混凝土的车箱，应保持密实。在混凝土卸载之后，应将混凝土清洗干净，避免粘附到车箱里。

2.2.7 混凝土养护。在混凝土强度能够承载抹面时，即应开始湿润养护，养护的时间应在14d以上。同时，在混凝土浇筑后的72h以内，应对混凝土进行保温处理，尤其是在天气寒冷的冬季，可在混凝土表面覆盖一层乙烷泡沫或者塑料薄膜，使模板混凝土温度保持在5℃以上，其他的混凝土应在冰点以上。如果是温度较高的季节，应对混凝土进行降温处理，防止太阳直射。

2.3 温度控制以及防裂措施

由于重庆地区的夏季气温比较高，湿度较大。水利工程施工应做好温度控制，以防止面板裂缝，具体如下：

2.3.1 对于成品骨料保存，应搭设遮阳棚，减少太阳直射。在特殊情况下，还可通过喷雾降温方法来控制成品骨料温度过高。同时，成品骨料的高度应在6m以上，保持其内部温度基本稳定。

2.3.2 改善混凝土的抗裂能力，以低坍落度、小水灰比的混凝土来增强混凝土的强度。同时，在原材料计算时应确保精确，明确拌合时间，控制混凝土中的水分，可通过高效减水剂和引气剂来改善混凝土性能。

2.3.3 加强施工管理，在运输混凝土时应采取必要的隔热措施，控制混凝土拌合时的温度。

2.3.4 选择合适的混凝土浇筑时间，如果是在夏季，应尽量在早上和晚上浇筑，避免在高温时段浇筑混凝土。

2.3.5 在施工过程中，通过试验可知晓混凝土的出机口温度和现场浇筑温度的关系，以便采取温控措施。

2.3.6 加强混凝土表面保护和养护。

2.3.7 水下部分散混凝土是在普通混凝土中加入速凝剂形成的新材料，具有水下浇筑不分散、自流平、自密实等特点。近年来，水下不分散混凝土在很多工程中都得到应用（如：五强溪、葛洲坝、丹江口等）。

2.4 合成纤维面板施工技术

在合成纤维面板施工过程中，应特别注意纤维分散均匀。如果纤维分散不均匀，可能会对混凝土产生不好的影响。因此，应特别注意纤维的选择，尽量选择单位体积含量高、直径细的纤维。如果粗集料的粒径较大，则应选择与粒径相当的纤维长度，但也应该注意纤维的分散性。在将纤维掺入到混凝土中时，不适合人工搅拌，只需要控制搅拌的时间即可，搅拌时间一般在3～5min之间。在搅拌过程中，先将水泥、石、砂、水等搅拌均匀，再将纤维掺入其中。也可将纤维、水泥、石、砂搅拌均匀后，再将水掺入进去，这种搅拌时间要适当延长2min左右。为了提高拌和物和易性，可加入适当的高效减水剂、引水剂等，还可掺入一些粉煤灰。在拌制完成后，将纤维混凝土运送到施工现场，其时间应控制在30min以内，否则应再次掺入纤维。

由于大坝库前已形成一定范围淤积，水下浇筑不分散混凝土贴面时，需要大量水下清淤工作，且水下施工具有一定的施工难度，因此应先修筑围堰再重建面板。在大坝上游设施工围堰，排干坝前积水，清除坝前一定范围内的淤积，使整个大坝迎水面均具有干地施工条件，然后采用效果较好的钢筋混凝土防渗面板对整个大坝迎水面进行防渗处理。

3 结语

综上所述，水利工程作为重要的基础设施，对社会经济发展及人们生产生活都有重要影响。水利工程大坝面板渗漏，不仅会对水利工程造成破坏，影响其正常使用寿命，甚至还可能引起严重的人员伤亡和经济损失。因此，应加强水利工程施工管理。水利工程大坝防渗面板施工是水利工程施工的关键环节。在施工过程中，应根据水利工程的具体情况，重点抓好大坝防渗面板施工工艺和施工技术，防止大坝面板出现渗漏。同时，还应加强现场管理，确保混凝土施工的质量，对混凝土级配、温度、湿度进行优化，保证混凝土强度符合要求，减少水利工程大坝防渗面板渗漏的产生。

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水利枢纽大坝 篇4

坝址区地层主要由奥陶系中统马家沟组 (O2m) 、石炭系本溪组 (C2b) 、上统太原组 (C3t) 和第四系 (Q3+Q4) 地层构成。坝址区构造变动微弱, 地层总体呈平缓的单斜, 总体走向NW315°～350°, 倾向SW, 倾角2°～6°。

坝基持力层马家沟组O2mundefined岩层致密坚硬, 试验湿抗压强度在100 MPa以上。其中弱风化岩体地震波纵波速度范围值为1 590～2 800 m/s, 平均值为2 120 m/s;新鲜岩体波速范围为2 700～5 700 m/s, 平均值为4 522 m/s。层内存在6条泥化夹层及钙质充填物与泥质混合类状夹层, 对坝基抗滑稳定起控制作用。

工程区处于大地构造相对稳定地块, 地震基本烈度6°。地层分布稳定, 附近无较大断层及新构造断裂。坝基岩体、软弱夹层抗剪强度指标建议值表见表1。

注:f、c为纯摩指标;f′、c′为剪摩指标。

2边界条件及滑移模式

2.1 计算滑动面

本工程各坝段可能滑动面为坝基下岩体内的软弱夹泥层及钙质充填物与泥质混合类夹层等结构面, 包括自上而下分布的NJ304、NJ303、NJ302等多条软弱夹泥层。根据各坝段位置及建基面高程可知:表孔坝段及底孔坝段下控制滑动面为NJ304、NJ303;电站坝段下控制滑动面为NJ303、NJ302。

2.2 滑动模式

坝基下深层滑动模式一般分为单斜面滑动和双斜面滑动。本工程由于坝基下软弱结构面走向均为倾向下游, 底孔坝段、表孔坝段下游消能方式为底流消能, 设二级消力池, 消力池后无较深冲刷坑, 结构面在坝后无出露点, 因此本工程控制滑动面为双斜滑动面, 计入坝体下游尾岩的抗力作用, 但不考虑岩体的侧向连接作用。坝体深层滑动第一滑裂面为坝基夹泥层面;第三破裂面为坝趾处铅直面;第二破裂面与水平面夹角E, 按最不利倾角计算, 即抗力体提供最小抗力时的倾角;坝踵处破裂面为铅直面。

3坝体抗滑稳定计算

3.1 计算方法

深层抗滑稳定分析采用两种方法:刚体极限平衡法 (等K法) 和平面非线性有限元法, 但以刚体极限平衡法为主, 有限元法作为参考。刚体极限平衡法以安全系数做为稳定安全度的判据, 同时控制第三破裂面上平均水平压应力。坝基深层抗滑稳定安全系数规范:基本组合K≥3.0, 特殊组合K≥2.5。抗力体第三破裂面上的平均水平压应力, 根据本工程岩体特性, 控制在1.0 MPa左右。有限元法以坝基的应力、位移、帷幕处夹泥层的错位值、滑动通道的破坏比、富裕系数及强度储备系数等指标综合分析确定坝的稳定安全度。本文仅介绍刚体极限平衡法计算过程。

3.2 计算假定

河床坝段 (包括底孔、表孔及电站坝段) 在底部分别连成整体, 但连接部位较低, 由于连接区面积占整个坝段横缝面积比例较小, 一般小于30%, 因此抗滑稳定按单个坝段计算, 不考虑大坝的整体作用。

3.3 计算荷载

计算荷载及荷载组合见表2。

3.4 计算公式

坝基抗滑稳定采用抗剪断公式进行计算。

抗剪断公式:undefined

式中, ΣW为作用在坝体上全部荷载对滑动面的法向分力 (包括扬压力) , ΣP为作用在坝体上全部荷载对滑动面的切向分力, A为基础接触面截面积, f′、c′为滑动面抗剪断摩擦系数及抗剪断凝聚力。

坝体坝基面垂直正应力采用材料力学方法进行计算, 计算公式如下:

undefined

式中, ΣW为作用于坝基上全部竖向荷载总和, T为坝基顺水流向宽度, ΣM为作用于坝基上全部荷载对计算截面形心的力矩总和。

深层抗滑稳定计算采用抗剪断公式, 计算公式如下:

undefined (3)

undefined (4)

K=K1=K2 (5)

式中, K为深层抗滑稳定安全系数, Q为坝体下游岩体可提供抗力, V1为坝下基岩滑动面以上的垂直荷载总和, V2为抗力体滑动面以上的垂直荷载总和, H为坝下基岩滑动面以上的水平荷载总和, U1为作用在坝基滑动面上的扬压力, U2为作用在抗力体滑动面上的扬压力, U3为作用在抗力体垂直面上的渗透压力, α为坝下基岩滑动面倾向下游的视倾角β为抗力体的滑裂角, 由试算法求出最危险滑裂面, γ为被动抗力与水平面夹角, γ=14°, f1、c1为坝基下滑动面的强度指标, f2、c2为抗力体滑裂面的强度指标, f2=0.8, c2=800 kPa, A1为坝下基岩滑动面面积, A2为抗力体滑裂面面积。

3.5 建基面抗滑稳定分析

按上述方法对表孔坝段、底孔坝段、电站坝段分别进行抗滑稳定计算, 计算结果见表3。

由表3可知, 在各种荷载组合下坝基面最小垂直压应力均大于零, 坝基面所承受的最大垂直压应力均小于坝基允许压应力[σ]=8.0 MPa。在各种荷载组合下建基面抗滑稳定满足规范要求。

3.6 深层抗滑稳定分析

深层抗滑稳定计算结果见表4～6。

由表4～6可知, 表孔坝段、底孔坝段沿NJ304滑动深层抗滑稳定安全系数和电站坝段沿NJ303滑动深层抗滑稳定安全系数均不满足规范要求, 须对坝基进行加固处理。

4坝基加固后大坝抗滑稳定计算

国内外已建和在建的大、中型水利水电工程中, 在坝基存在软弱夹层的复杂地基处理方面, 取得了丰富的实践经验。根据这些经验, 对软弱夹层的处理措施, 应按其产状、埋深、夹层性状及其对坝体的影响程度, 结合工程规模进行研究, 按照施工条件和工程进度, 综合分析确定。对于已建工程坝基深层软弱夹层已采用过而又行之有效的处理措施有明挖、洞挖、大口径混凝土桩, 深齿槽 (坝踵处, 坝趾处) 和预应力锚索等, 归纳起来为以下三大类:

(1) 提高软弱夹层抗剪指标;

(2) 增加尾岩抗力;

(3) 同时提高软弱夹层抗剪指标与增加尾岩抗力。

由于坝基泥化夹层多且连续性好, 抗剪断强度低, 故大坝深层抗滑稳定问题是本工程的重大技术问题。为确保大坝安全, 本工程设计中采取了如下工程措施:

(1) 挖除浅层连续泥化夹层 (如NJ305) ;

(2) 坝踵设置齿槽。

在坝踵设置齿槽, 齿槽底宽12 m, 齿槽深入NJ304下1 m, 利用齿槽的抗剪断作用提高NJ304以上各夹泥层的抗滑稳定性, 并利用齿槽控制坝体沿NJ304以下夹泥层滑动。电站坝段结合厂房开挖, 在坝基中部设置齿槽, 齿槽上口宽22 m, 齿槽深入NJ303以下1 m。

坝基加固后, 表孔坝段、底孔坝段和电站坝段深层抗滑稳定计算结果见表7。

表7中表孔坝段、底孔坝段沿NJ304及电站坝段沿NJ303滑动计算时, 由于坝体加固设计混凝土齿槽切断该结构面, 计算时滑动面上强度指标为混凝土与结构面的强度指标加权平均值。

注:表孔坝段、底孔坝段沿NJ304, 电站坝段沿NJ303。

由表7可知各种工况下典型坝段深层抗滑稳定安全系数均满足规范要求。

5结语

(1) 本工程坝基持力层为马家沟组O2mundefined, 岩石新鲜状态下坚硬、完整, 力学强度高, 能满足混凝土大坝对基础的要求, 但坝基下岩体内自上而下分布的NJ304、NJ303、NJ302等多条软弱夹泥层, 连续性好, 抗剪强度低, 大坝深层抗滑稳定是本工程重大技术问题。根据各坝段位置及建基面高程可知:表孔坝段及底孔坝段下控制滑动面为NJ304、NJ303;电站坝段下控制滑动面为NJ303、NJ302。

(2) 结合本工程特点, 参考其他工程经验, 确定采用增设坝体混凝土齿槽切断滑动面等综合措施, 坝基处理后, 大坝稳定安全系数满足设计要求, 说明经过处理加固后大坝抗滑稳定有保证。

摘要：龙口水利枢纽坝基存在多层软弱夹层, 设计采用设置混凝土齿槽切断软弱夹层等方法对坝基进行加固处理。介绍采用刚体极限平衡方法对大坝抗滑稳定进行计算, 分别计算大坝基础加固前及加固后抗滑稳定系数。通过计算可知大坝基础处理后抗滑稳定满足规范要求。

水利枢纽大坝 篇5

4结论

综上所述，可知水利水电工程大坝护坡施工时一定要保证护坡治理，以此保证工程牢固，延长使用寿命。另外，还需要做好生态环境保护工作，这样既能够稳定护坡，也能够减少水土流失。水利水电工程与其他普通工程相比，施工工艺更为复杂，施工质量要求更高，同时还有生态防护的要求，而大坝护坡作为水利水电工程重要的组成部分，自然需要引起重视。

参考文献

[1]吴远亮.水利水电工程项目管理模式研究[D].南昌：南昌大学，.

[2]贾硕.水利水电工程生态环境影响评价指标体系与评价方法的研究[D].保定：河北农业大学，2011.

[3]谢桂辉.水利水电工程施工分包管理研究[D].北京：国防科学技术大学，.

[4]李伟.价值工程在水利水电工程施工项目管理的应用研究[D].北京：国防科学技术大学，.

水利大坝安全施工问题探讨 篇6

安全是水利大坝施工中最为重要的前提, 安全施工能够有效的保证施工人员的生命安全, 促使水利大坝顺利完成建设。因此在水利大坝的建设中, 要将安全作为施工工作的重点内容, 不断改进和提升施工安全的管理体现, 最大限度的将施工的风险降到最低程度, 保证施工人员的生命安全。

1 大坝施工安全管理探讨

1.1 水利大坝开挖阶段的探讨

在水利大坝进行正式施工之前, 应该做好充分的准备。这一阶段的主要工作是在大坝现场进行道路的开挖以及大坝基坑的开挖工作。在进行开完的过程中, 施工人员应该依据水利工程实际的情况, 适时的对大坝的标高做出适当的调整。在进行开挖工作时相关的工作人员应当依据工程的实际状况, 重视开挖过程中的安全管理工作, 以确保工作人员能够进行基坑开挖的安全施工。特别是在处理和施工爆破密切相关的工作时, 全过程必须进行严密的管理, 以确保整个爆破工作的安全进行, 避免出现意外事故。另外因为这一阶段的施工过程中还会使用大型的脚手架, 在使用和安全脚手架的过程中, 要注意施工的安全, 避免出现安全事故的发生。

1.2 浇筑阶段探讨

水利大坝的施工中, 进行浇筑是非常重要的一项工作, 这是因为一般大坝都是混凝土的坝体, 所以对于混凝土的需求量就非常的大, 大批车辆出入工地, 给人员的安全带来了一定的隐患。同时因为水利大坝在建设的过程中, 会产生很多的预留口, 加之水泥土浇筑会随着大坝高度的增加危险系数会越来越大。在进行堤坝桥梁的施工作业过程中, 碾压混凝土和浇筑混凝土的施工过程中, 都应该对起重设备的交叉作业进行严格的控制, 从而最大限度的减少安全管理的风险。

2 大坝施工过程中安全管理注意事项分析

2.1 做好大坝施工过程中的现场管理

在进行水利大坝的建设过程中, 应该注重现场的管理, 施工单位已经建立晚上的现场管理制度, 同时要明确安全责任, 对施工安全管理责任进行责任到人, 最大限度的杜绝现场安全事故的发生。同时要做好施工现场的检查工作, 特别是对于一些工程机械进行定期的检查, 一旦发现存在安全问题, 应该在第一时间进行维护。另外, 水利大坝的施工管理人员应该高度重视基坑开挖工作的现场管理工作, 提升基坑开完的安全施工安全系数, 做好对于操作人员的安全警示教育, 树立安全意识。最后应该建立对于人员和机械的资质审核, 对于不具备机械操作能力的工作人员, 不允许进行水利大坝施工中的进行机械操作;对于不符合安全条件的机械要及时的给予清除, 不能让其混入到施工现场, 以免因为操作人员的误用而产生很多的风险。

2.2 确保高危部位的施工安全

大坝工程不断推荐, 高度越来越高, 而随着而来的施工难度也会越来越大。在进行大坝的施工过程中, 对于要进行临边施工的人员, 一定要给予特别的安全提醒, 同时安装质量可靠的防护网。同时在临孔的地方一定要做好封闭孔洞的工作, 施工人员在进行临空作业时, 一定要按照临空作业的相关要求配备必要的防护用品, 不得有思想上的大意, 严防危险事故的发生。在施工人员进行大坝临边立模时, 一定要进行必要的安全检查, 认真的检查安全绳的是否稳定和牢固。如果需要进行升降模式的吊篮来进行工作, 一定要注意不要超载, 以免发生吊篮的倾翻, 同时要对电力进行严密检查, 以免出现吊篮施工时停电, 使得工人产生恐慌而出现安全问题, 最后要将超速保护器安装在吊篮上, 以最大限度的确保工人的生命安全。

2.3 起吊施工安全分析

水利大坝的高度比较高, 一般经常性的会使用一些大型的机械设备。这些机械的安全管理是水利大坝安全施工中必不可少的工作。在进行大型起重设备的进场安全时, 一定要注意制定合理科学的安装方案, 最后由项目的技术负责任监管批准进行操作, 同时也要将起重设备的一些安全情况如实的向有关部门进行汇报备案。对于操作起吊设备的工程人员, 必须要具备一定的劳动部门签发操作资质, 否则不能进行操作。而对于起吊设备的各项指标都应该满足主管部门的具体的标准和要求, 在操作之前要在设备上贴出设备的主要技术性参数。一旦设备投入使用, 工作人员每天每月都要对系统进行必要的检测, 确保设备的安全运行。

3 小结

水利大坝施工的安全直接影响到工程的顺利进行, 因此应该注重水利大坝的安全管理工作, 健全施工安全管理的各种机制, 以达到确保施工人员的安全生产, 确保水利大坝可以安全顺利的完成建设任务。水利大坝安全施工是一项非常复杂的系统工程, 需要各个部门的密切的配合, 本文主要结合工作中的经验, 分享了一些心得, 以期可以更好的保障水利大坝建设中的人员安全, 能够促使水利大坝建设更加顺利进行

摘要：在水利大坝的施工过程中, 安全问题一直以来都是需要特别去关注的。在施工的过程中, 应该尽可能的将施工的风险降到最低程度。本文主要结合水利大坝的施工, 对大坝现场应该进行的施工管理的措施进行了必要的分析和探讨, 并给了几点意见, 以期对水利大坝的安全施工能够提供一些参考。

关键词：水利大坝,安全施工,分析探讨,分析探讨

参考文献

[1]廖根卫.论水利施工安全管理[J].山西建筑;2009年17期.

[2]郑霞忠, 肖玲, 张光飞.水利水电工程施工安全管理与安全控制[J].水电能源科学, 2010年10期.

[3]钟汉华.浅谈水利水电工程施工安全控制[J].湖北水利水电职业技术学院学报, 2010年02期.

[4]杨红才.水电站大坝施工管理分析研究[J].中国高新技术企业, 2009年23期.

水利大坝的检查和养护研究 篇7

水利大坝的检查和养护对保障水利大坝运行的安全性、可靠性有着关键的作用, 而且, 通过有效的养护, 能够延长水利大坝的寿命, 因此, 相关部门必须将水利大坝的检查和养护工作重视起来, 切实有效地提升水利大坝的运行效率, 文章主要对水利大坝的检查和养护展开研究。

1 水利大坝的检查研究

1.1 对坝体的检查

为保证水利大坝运行的安全性、可靠性, 需要对水利大坝进行有效的检查, 及时发现大坝中潜在的安全隐患, 并对其采取针对性的处理措施。坝体的检查是水利大坝检查工作的重要组成部分, 因此, 在水利大坝检查的过程中, 必须重视对坝体的检查, 坝体的检查主要从以下几方面进行: (1) 对迎水坡的检查, 主要检查迎水坡是否存在隆起、冲刷、滑动、裂缝等现象, 对近坝水面检查是否有冒泡、漩涡、变浑等现象, 同时应检查护坡是否存在风化、滑动、架空的现象。 (2) 对背水坡的检查, 与迎水坡的检查项目大多相同, 背水坡的检查应注意对排水系统的检查, 是否存在破坏、堵塞的问题, 集水沟有无破坏、异常的问题, 护坡完好性, 有无灌木丛、兽洞、蚁穴等危害问题。 (3) 对坝顶的检查, 主要检查坝顶是否存在异常变形、是否有裂缝、是否有植物滋生等问题, 检查防浪墙是否存在架空、开裂、错位、挤碎等问题。

1.2 对放水设施的检查

放水设施是水利大坝的重要组成部分, 因此, 在水利大坝检查的过程中, 应注重对防水设施的检查。如, 对引水段的检查, 主要检查有无淤积、堵塞以及两岸破崩塌的问题;对管身的检查, 主要检查管壁有无空蚀、渗水、裂缝以及其他破损的现象;对放水塔的检查主要检查是否存在渗水、倾斜、裂缝等现象;对出口的检查, 主要检查防水的流态、浑浊度、输水量等是否正常, 同时, 在停水的情况下是否存在渗漏水的现象。放水设施是水利大坝检查的重要组成部分, 必须将检查质量以及检查的全面性重视起来, 否则所留下的安全隐患将会影响到水利大坝的安全运行, 甚至会给人们的人身财产安全构成一定的威胁, 可见对放水设施检查的重要性。

1.3 对闸门以及启闭设备的检查

随着社会经济的飞速发展, 水利工程的发展也极为迅速, 为了保证水利工程运行的安全性、可靠性, 需要做好水利大坝的日常检查工作, 除了以上所提到的几方面检查内容之外, 还应注重对闸门以及启闭设备的检查。如, 检查门槽是否存在堵塞, 闸门是否存在扭曲变形以及启闭设备使用的灵活性和止水的完好性, 都必须进行严格的检查。另外, 还应检查闸门以及启闭设备相关的配件, 如, 钢丝绳、绳杆等部分是否存在断裂、断丝、锈蚀、弯曲等情况。此外, 还应对相关的系统运行情况进行全面的检查, 例如, 电源系统、润滑系统、传动系统等。

2 水利大坝的养护研究

2.1 水利大坝养护前的准备工作

从以往对水利大坝的实际运营的调查中发现, 水利大坝的一些细节性问题频繁发生, 给水利大坝的正常运行造成极大地影响, 而通过有效的养护工作, 可以及时发现水利大坝运行中存在的问题以及安全隐患, 并及时采取有效的处理措施, 从而有效地规避这些风险问题、安全问题, 切实有效地提升水利大坝运行的安全性、可靠性。当然, 要保证水利大坝养护工作的顺利实施, 则必须要做好水利大坝养护前的准备工作, 如, 在养护之前, 要求相关的工作人员必须了解水利大坝工程当下的质量状况, 质量的状况可以根据检查的结果进行判断和分析, 最后对养护工作进行统筹安排。其次, 应对以往的养护记录进行调查, 同一个工程, 由于地质、环境、水文、气候等受外界影响因素一致, 所以往往产生的质量问题也是一致的。因此, 在安排养护工作前, 一定要调查过往的养护记录, 做到查漏补缺、取其精华去其糟粕, 为水利大坝的养护提供可靠的参考数据。

2.2 切合实际实施有效的水利大坝养护方案

水利大坝在运行的过程中, 不仅要注重对水利大坝的检查, 更要注重水利大坝的养护工作, 结合实际的工程情况制定并实施有效的水利大坝养护方案。首先, 应先确定水利大坝养护工作的重点、养护频率以及养护时间, 由于养护工作涉及的面很多, 因此养护工作的时间安排对于养护工作的质量影响也很大。在全面了解工程现状情况下, 应该先针对经常性的问题进行重点养护, 并根据以往工程的养护频率决定养护计划安排的时间。其次, 水利大坝的养护是一项长期的工作, 而且, 在水利大坝运行水平不断提高的情况下, 对水利大坝的养护工作也会提出更高的要求, 需要相关养护人员养成良好的自我能力提升意识, 不断地加强自身养护业务水平、专业技能的提升, 这样才能保证水利大坝养护工作的顺利实施, 而且, 养护方案在制定的过程中也是离不开工作人员的因素, 因此, 在水利大坝养护方案制定和实施的过程中, 相关工作人员必须发挥出重大的作用。

2.3 完善水利大坝养护管理体制

水利大坝的检查和养护工作可以有效地提升水利大坝运营的安全性、可靠性, 尤其是在养护工作中, 可以通过养护工作及时发现水利大坝运行过程中的风险问题、安全问题。而从以往水利大坝养护工作的调查中发现, 相关的养护管理体制不足, 影响到水利大坝的养护工作效率, 因此, 在水利大坝养护的工作中, 必须对养护管理体制进行完善。首先, 必须对养护工作人员进行合理的分配, 养护管理人员的责任必须明确化, 杜绝出现问题时互相推卸的情况发生, 切实有效地做好水利大坝养护的质量监理工作, 进一步保证水利大坝的养护工作质量。其次, 应对大坝养护管理体制进行不断地完善, 尤其是在水利大坝运行水平不断提高的情况下, 应结合水利大坝的实际情况, 不断地对水利大坝的养护工作进行改进, 在此期间, 质量监理可以实时监督养护工作的进度与质量是否合理, 并做好书面记录, 由养护负责人签字, 最后交由养护工作验收人员, 作为资料参考, 确保水利大坝养护工作的规范性、质量性。

3 结束语

综上所述, 随着社会经济的飞速发展, 水利工程的发展也极为迅速, 而且, 水利工程的发展与人们日常生活以及国民经济的发展有着直接的联系, 因此, 相关部门必须重视水利大坝运营的安全性、可靠性。通过文章的分析, 作者认为通过对水利大坝的检查和养护, 可以及时有效地发现水利大坝运营中存在的问题以及相关的安全隐患, 以便于对其采取针对性的处理措施, 切实有效地提升水利大坝的运行质量。另外, 大量的实践证明, 通过对水利大坝的养护可以延长水利大坝工程的运行寿命, 促进水利工程的可持续发展。

摘要：水利大坝与人们的生活息息相关, 如果运行状态不佳会威胁到周围居民的生命财产安全, 因此, 为了避免水利大坝出现问题而影响到人们的正常生活, 应加强对水利大坝的日常检查和养护, 及时发现问题、分析原因, 并且有效地解决问题。

探讨水利工程中大坝基础处理措施 篇8

自从国家将开发的重心转移到西部地区以后，水利工程的建设受到了越来越广泛地关注。众所周知，我国经济发展和资源分布存在区域差异性，东部地区经济发展迅速，资源缺乏，广大西部地区，人口稀少，资源丰富，经济发展相对落后。中国的第一长河长江以及母亲河都发源于西部地区，四川、青海等西部几个省区的水能资源储备已经占据了大约7/10以上。然而，由于西部地区的经济发展落后，各种技术不够成熟，大大降低了水资源的利用率。当前，三峡大坝已经建成，据统计资料显示，在08年年末，中国以年发电量为1.72亿千瓦成功的晋升为世界上发电量最大的国家。然而，这并不意味着中国的水能资源得到充分的利用，根据我国已经探明的水能资源的储备，我国水能利用率还没有达到一半。所以，水能资源的开发利用任重而道远。目前，在整个世界范围内都面临着严峻的资源短缺问题，各个国家都在寻找新的能源来代替传统的化石能源。此外，中国正处于经济高速发展的黄金时代，工业对能源的需求比较大，提高水能的利用率可以缓解当前我国东部地区电能短缺的问题。

在西部大开发中，修建的往往是大型水库，由于中国的西部地区以山地为主，地形十分复杂。修建的水库往往对于屯水量有较大的要求。随着屯水量的增加，对于大坝的根基建设的要求就越高。例如，当屯水高度达到一百五十米时，其对大坝根基造成的压强就可能达到6.57MPa，同时，大坝的根基受到的压力增大对岩体的抗压能力也有一定的要求。正是因为随着屯水量的增加，大坝的根基受到的压力增大，所以必须采取切实有效的措施加强大坝的根基建设，提高大坝的稳定性与使用周期。

由于水能对大坝根基造成的压力最终是靠大坝根基基层岩石来承担的，为了提高其抗压能力还要对大坝根基的渗水性进行控制。当坝基岩层不满足相关的标准时，容易导致大坝出现问题，下面我们将针对此问题进行研究。

一、坝基岩层断层的处理

1. 重力坝的断层。

当重力坝的根基岩不是一个整体，存在断裂层时需要采取措施来加固坝基岩层。常用的方法就是将断层处的土质抽取出来，然后将混凝土填放进去。当浇灌的混凝土周围存在岩石时，为了提高其与岩石的粘着性，应当增加灌浆这一环节。

2. 大坝上下游方向的断层。

在建设大坝的时候应当对岩石的抗压能力进行检测，主要检测抗剪摩擦安全系数是否符合相关的标准。当检测的结果与标准存在出入时应当利用混凝土回填法来加固，提高抗剪摩擦安全系数。在进行检测的时候，应当注意断层的方向，断层的方向不同将决定处理方法存在差异。例如，当断层的方向与坝体的接缝方向存在夹角时，可以采用混凝土回填的方法来弥补这一夹角，在回填的时候应当注重其与坝基基岩的结合。当然，有时候也会单独修建一个起到支撑作用的坝段，这个坝段能够有效地弥补裂缝方向与大坝走势差距较大的问题。这种处理方法比混凝土回填法具有更高的稳定性，能够对大坝起到加固的作用。回填混凝土实质上形成了一个土坝，这个土坝在水中相当于深梁，能够起到支撑大坝的作用。不仅如此，先填埋混凝土大大提高了以后处理基岩的效率。总之，当大坝建设的位置存在断裂层时，利用混凝土回填的方法能够十分有效地解决断层与大坝基岩走势不一致的问题。

3. 平行坝轴线方向的断层。

当前，我国在使用混凝土回填的方法施工的过程中，都根据美国标准计算混凝土回填深度的公式确定应回填的深度。但是，需要注意的是，此公式的使用是通过分析大坝底层软弱基层来确定的，并不能够保证基岩的相关系数满足标准。我们知道，当重力坝的走向与断层的走向是一种交叉关系时，通过控制河流下游大坝周围的断层就可以实现对整个大坝根基的控制。在实际的施工过程中，混凝土的填埋受到了多种因素影响，例如，大坝的高度，软弱基层所处的地方等。只有充分的考虑这些影响因素，才能保证回填的混凝土能够发挥最大的作用。由于大坝回填的混凝土对河流下游的大坝起到作用，这就要求保证填埋混凝土的稳定性和位置的合理性。在混凝土回填的过程中，需要注意施工不能影响其它非相关条件的改变。如果大坝建设的走向与软弱基岩的走向是一种交叉关系时，要加固大坝的坝基，使得在检测时确保相关系数符合标准。当然，混凝土的回填与软弱基层所处的环境也有一定的关系，应当采取具体问题具体分析的方法加以研究，施工。总之，不管大坝的建设是否需要对断层处理，利用上述的方法都可以达到对大坝稳定的效果。例如，如果一个大坝在建设的时候，选址出现了问题，横跨几个断裂层，可以挖一个立方体的坑，然后回填混凝土。当然，这并不是一项简单的工程，在施工的过程应当注意施工的顺序，防止由于操作不当导致大坝基岩周围的软弱岩层发生脱落。在施工的时候，应当保证水平坑道的层次性，最好是形成井字结构。

4. 拱坝的断层处理

拱坝坝基有断层时，将视断层的规模及位置，若在拱推力的作用下会产生滑动或较大的变形时，要用混凝土回填补强，其施工方法基本上是开挖平洞和浇筑混凝土。

5. 断层的防渗处理

有时候，为了保证大坝的断层不影响整体的功能，但是有时候大坝基岩往往密封性欠缺，达不到预期的要求，利用混凝土回填法可以有效的解决这一问题。关于回填的深度应当具体问题具体分析。

二、混凝土坝基础的处理

在构建大坝的时候，应当注意坝址的选择。因为选择软弱基层的位置，其抗力能力较小。抗剪摩擦安全系数不足以承担水流的压力，很容易导致整个大坝坝基发生位移。当然，使用混凝土的回填法可以有效地解决这一问题，提高大坝基岩的抗压能力。

三、混凝土支撑

在建设大坝的时候，会经常看到基岩中存在众多的不连续的岩层。从理想的角度分析，将断层全部弥补，利用混凝土回填法全部置换，但是从现实的角度分析，这种方法显然不现实。所以，只能从一个相对现实的方案中选择一种来解决坝基不稳，抗压能力弱的现状。

四、基岩预应力拉锚

坝基基岩受到了水能的作用，不管这个基岩形状是否规则，是否存在断裂层，只要受到巨大的压力都要或多或少的发生形变。为了最大程度上降低由于形变对大坝造成的影响，可以使用钢筋来加固。该方法是向基岩钻孔至所需深度，插入钢筋、钢丝、钢索等;两端固定在基岩中，根据要求张拉钢筋，对基岩施加预应力，此时的钢筋配置和预应力的大小，要考虑基岩的地质条件、应力分布和变形特性等。然而，由于大坝的受力面积较大，为了提高其稳定性，应当保证实验值大于现实的受力指标。

五、坝基岩层的选择

因为大坝往往在岩石上建成的，岩石长期处于水中难免受到流水的冲蚀。还有一些大坝是建立在海拔较高的地方，往往横跨峡谷。众所周知，峡谷往往是风口，环境非常的恶劣，一旦大坝长期处于那种环境下，自然而然的会受到风蚀。还有一些地区本来的气候条件非常恶劣，对大坝的损害更大。各种自然灾害、山体滑坡、泥石流等将直接对大坝的使用寿命构成威胁。当然，岩石层中难免存在裂隙，这些裂缝对于大坝的影响也是不容小觑的。断层也是地震频发的地带，因此，在一个坝址或某一坝段，它们既是控制建筑物选址的决定性因素，又是选择拱坝建基位置的控制性因素，对于这些个案问题，在选择拱坝坝基前，必须首先予以评价，认清对建坝的影响。

六、结语

在通常的情况下，大坝建设的位置选择受到多重因素的影响，在选择时应当充分的考虑这些制约因素，争取实现质量最好，成本第一，技术成熟的目标。在坝基的选择时，要充分地考虑各种自然因素，岩石本身的特性以及经济性等。要通过科学的研究方法对大坝的整个构建过程进行综合评估，例如，可以在当地进行问卷调查采集信息，可以借助当地的地理信息等。充分的利用采集的信息，科学的选择与规划大坝建设，实现利益的最大化。

摘要：当前, 水利工程最容易出现问题的项目为大坝, 提高大坝的根基建设质量与稳定性非常关键。下面将针对这一问题, 基于作者多年的工作经验, 提出加强大坝基础建设的一些具有建设性的研究成果。

关键词：大坝,基础,处理,技术

参考文献

[1]聂德新.岩体结构、岩体质量及可利用性研究[M].地质出版社, 2008.

[2]周立功.基础建设应用新技术[M].石油工业出版社, 2000.

探究水利工程中大坝基础处理措施 篇9

某水利工程主要用于防洪, 拦河大坝为混凝土重力坝, 坝高最大为80 m, 坝轴线就长度最大值为341 m, 坝基工程建设对地质条件要求不高, 在坝基的周围衍生了6条NE向断层和河床基岩槽, 对建筑物有较大影响的是河床F1和右岸F2。坝基基岩为透水岩体, 防渗功能也较好, 地下水比例主要是裂缝水和裂缝承压水。不透水规定为:河床位置应在37~59 m之间, 两岸位置应在52~93 m之间。

2 水利工程中大坝基础处理的常见问题

从总体上看, 由于坝基岩石的强度较大, 一般情况下, 与混凝土重力坝的建设标准相符合, 但是由于受到断层地质条件影响, 在施工过程中, 出现了一些问题, 需采取一些措施进行处理。

(1) 软弱夹层问题。在软弱夹层中, 其力学参数会明显降低, 抗剪强度仅为0.23~0.33, 变形模量也仅为0.02~0.04 GPa。与周围岩体的力学参数相比明显偏小, 导致坝基抗压强度较低。

(2) 坝基渗漏问题。在一般情况下, 大坝建设区域的岩体抗渗性都比较高。根据该区域地质条件, 由于F1和F2层都直接贯穿坝基, 因此容易出现渗水、裂缝、松碎等问题, 因此要采取必要措施。

(3) 岩体错位问题。虽然大坝建设区域的坝基岩体强度较大, 但是由于变形模量比其他岩体明显偏低, 两岸的拱座岩体中, 软弱夹层也较多, 从而可能出现两岸岩体错位情况。

3 基础开挖过程

3.1 基础开挖方式

大把基础开挖一般采用台阶式, 台阶具体宽度和台阶高度应由坝体的抗滑安全情况来决定。为了保证基础开挖与实际标准相符合, 应在设计过程中, 将把坝基面向上稍微倾斜7度, 这样能保证坝基的最佳状态。同时, 由于泄洪雾化水对两岸岩石会产生一定的侵蚀作用, 且边坡开挖对坝基会造成很大影响, 因此应特别注意。

3.2 开挖高程

在基坑开挖中, 如果两岸高程坝段过高, 则应根据基岩施工标准来改进河床, 如果出现间隙夹层和裂缝问题, 会加剧基面的风化程度。表现如下:表面岩石完整性降低、裂缝问题加重, 河床距离在3~4 cm之间, 基岩两岸距离在4~6 cm之间。对建坝岩体使用情况进行分析, 如岩体岩性、岩体表面的完整性、坝基岩体风化厚度等。对河床的溢流坝段而言, 在建基面开挖高程上, 最好控制在65 m左右, 还应该不断增加坝基两岸挡水坝段的距离。

3.3 地质缺陷问题的处理

在坝基中, 经常会出现断层、软弱夹层等地质问题。在地质问题处理上, 应根据具体情况进行处理, 制定切实可行的方案, 一般会采用掏挖和利塞方式来处理。在断层开挖时应延伸至坝外3~4 cm。以掏挖方式来处理软弱夹层的时候, 也应该将深度延伸到软弱夹层的1~2倍, 还应该针对断层交汇区和夹层密集区进行重点处理。

4 坝基渗流处理措施

4.1 设计方案应力求详细

在坝基渗漏问题上, 首先应根据坝基的消力池结构域和稳定程度来编制处理涉案, 降低渗漏量和渗透系数, 确保软弱夹层的稳定性。河床泄流具有如下特点:高程较低、抗浮稳定性差、水头位置较高, 这些都增加了设计方案编制的难度。针对该水利工程的特点, 制定了两种比较好的排水方案。从表1中可以看出, 封闭帷幕抽水的排水方式效果较好, 降低了地基整体的扬压力, 能够保证坝基的稳定性 (如表1) 。

4.2 设置防渗帷幕

设置防渗帷幕也是一种较好的排水方式, 在防渗帷幕设置过程中, 应将防渗帷幕设置在坝基上游基础的灌浆廊道中, 沿着两岸坝肩和山体的位置扩展, 到达正常蓄水位和地下水交接位置的145 m高程时停止, 防渗帷幕总长度在549 m以上。在水垫塘防渗帷幕设置四, 一般应以“一”字形排列, 且应确保其位置在二道坝基的灌浆廊道中, 根据两岸山体的走向逐渐扩大至30 m, 且应确保防渗线路在295 m以内。在防渗帷幕设置中, 应遵循以下标准:河床坝基位置透水率应为q 2Lu, 坝肩、山体和水垫塘透水率应为q 4Lu。

在一般情况下, 防渗帷幕为单排孔设计, F1、F2能够顺着河流的流向渗水性好的地段来设置孔, 防渗帷幕设置中采用固结灌浆孔, 在孔深上应确保在13 m以上, 主要是为了提高坝基岩体的整体抗渗性。在帷幕灌浆中, 孔的形态多维垂直孔, 孔距为2 m。在考察中发现, 除了F1、F2岩体透水性较好, 其他的透水性都较差。因此可以采用悬挂式防渗帷幕, 坝基帷幕在30 m以上, 且封闭帷幕深度大于16 m。在防渗帷幕施工过程中, 应采取必要措施, 在关灌浆时应该根据各灌浆孔段的实际情况分别采取孔内循环灌注和分段钻灌方法。在浆材选择上, 应选取525号普通硅酸盐水泥, 在帷幕表层段灌浆时, 应将灌浆压力保持在1~2倍。

4.3 设置基础排水

在大坝基础中, 基础排水孔的作用主要是降低坝基的扬压力。为了满足坝基的扬压力要求, 应将基础排水孔设在防渗帷幕后, 在并在水垫塘附件设一排封闭的排水孔, 在封闭抽排区域, 应纵横设置3排辅助的排水孔, 完善封闭排水的作用。同时, 在排水孔设计时, 应重视相关参数变化情况:孔径应为90~113 mm, 孔距应为3 m, 水孔的形式应为斜孔, 且倾斜角度应为75°。在辅助排水孔设计时, 应采用垂直孔, 且主排水孔孔深应按照帷幕孔深2/3进行改动, 封闭的排水孔深应为12 m, 辅助排水的孔深应为9 m。对坝基渗流的参数进行分析, 可以看出坝基软弱夹层的抗渗破坏力较弱, 其临界渗透比只有2.6~6.2, 破坏渗透比为21~45之间。因此在排水孔设置中, 应避开软弱夹层设置, 还应该防止软弱夹层渗透。

5 结语

在水利工程大坝基础处理中, 应根据水利工程自身的条件, 结合坝基渗压和坝基渗流等监测情况来组织工作。从大坝运行情况来来看, 封闭式的抽水排水渗控方案在降压排渗方面有较好的效果, 在与坝基排水孔的配合过程中, 能够有效提高坝基的渗压控制力, 是一种可以大力推广的处理方案。

参考文献

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[2]王军.化学灌浆在大坝基础处理中的应用[J].黑龙江科技信息, 2012 (28) :292.

[3]李凤山, 李凤才.浅谈输水隧洞灌浆与混凝土缺陷处理方法[J].中国新技术新产品, 2008 (11) :44.

水利工程中大坝施工技术初探 篇10

水是人们生产和生活过程中主要的基础保障, 在满足人们生活所需的同时, 在农作物和灌溉、以及能源转换方面都有一定的现实意义。在目前不可再生能源紧缺的情况下, 发展和应用可在生能源就显得尤为迫切。而水就是一种可再生的能源。因此, 水利工程技术的出现, 在满足当地人民生活用水的情况下, 还能进行农田的灌溉。水利工程的建设和管理是合理使用水资源的关键所在。但是水利工程中大坝的也存在很多危险因素, 在2014年中四川某山村, 由于大坝在施工过程中存在很多安全隐患, 由于一场大雨导致大坝坍塌, 对下游的居民造成很大经济损失以及农作物被毁的现象。在这样的前提下, 加强和完善水利工程中大坝技术及施工质量, 就显得尤为重要。本文通过西川河应急供水火家塌骨干坝工程的相关实例, 对水利工程中国大坝施工技术进行初探。希望对水利工程在大坝施工技术上有一定的帮助。

1 工程概述

1.1 大坝方面及工程主要建设内容

近年来随着延安城区规模不断扩大, 人口不断增多, 城区用水剧增, 供需矛盾突出, 而现有供水水源总量不足, 水源调蓄能力差, 不能满足延安城区正常供水需求。实施西川河应急供水火家塌骨干坝工程, 对于提高水源调蓄能力, 保障应急供水, 缓解延安城区供水紧张局面具有重要作用, 又能起到淤地坝拦沙淤地的水保作用。

工程由骨干坝、输水管线、抽水泵站三部分组成。骨干坝总库容90万m3, 为均质土坝, 坝顶高程1066.60m, 坝底高程1026.60m, 坝高40m。坝顶长153m, 坝顶宽5.0m, 坝底宽229.0m。上游坝坡坡比为1:3.0, 下游坝坡坡比为1:2.5, 其间设2道2m宽的戗台。加压泵站抽水能力1.6万m3/d, 敷设DN500PE管1.3km, 管线输水能力1.6万m3/d。工程等别为五等, 建筑物级别5级, 洪水重现期30年设计, 校核洪水为300年一遇。概算投资1632.21万元, 工期12个月。

2 坝体填筑施工的工艺

2.1 料场选择

经前期地质勘探, 大坝所需填筑料在坝址两岸料场堆积层为Q3黄土和Q2黄土状壤土, 其土料质量技术指标除天然含水率小于最优含水率外, 其余均符合大坝填筑土料的技术标准要求, 土料储量满足工程需求, 经洒水测定后满足最优含水率要求。

2.2 坝体填筑施工

坝体填筑是整个大坝施工过程中的基础。在坝基结合槽及灌浆处理成后进行坝体填筑施工, 为提高工作效率, 确保施工安全, 汛期到来前必须将坝体上升至安全度汛高程, 坝体填筑采用流水作业法组织施工, 把整个坝面划分成若干个工作面, 各个工作面依次完成填筑的各道工序, 使所有工序能连续进行。每个区域施工完成后进行测量填筑的质量、坝料运输、摊铺、等各道工序, 使得每个区域都用相关的坐标标注出来, 以免是填筑的过程中造成超过规定和填筑或不足的填筑。填筑料由自卸汽车运至铺填区, 采用推土机铺平, 做到随卸随平。大面积碾压采用15t震动碾, 坡面碾压用8t坡面震动碾, 局部死角用蛙式打夯机压实。坡面修整人工完成。坝体填筑合格以后, 按照相关的设计要求测量出填筑区的划分线和相关的标注。在每层填筑上都要进行测量, 保证填筑过程能达到填筑要求, 在测量的过程中以整个坝体的断面为标准, 根据大坝施工技术要求, 设计出相关的尺寸和高度, 在坝体填筑施工的过程中要预留出0.5~1%的沉降高度。

2.3 坝料的摊铺

在坝体填筑的过程中, 要从坝体的最低点进行铺料。相关的材料在摊铺的过程中, 采用后退法的卸料方式, 汽车以倒车的形式进入坝体, 然后通过推土机摊开铺平, 对于超过材料规定填筑料通过小型挖土机配合摊铺。在机械到不了地方, 通过人工进行摊开铺平保证整个填筑过程能达到要求, 每层铺土厚度严格控制在试验确定的铺土厚度范围内。

2.4 洒水

在水利工程大坝施工的中, 洒水主要是为了让粘土之间的牢固性更强, 使得大坝更加牢固坚实。由于润湿的粘土能使粘土之间接触缝隙变小, 粘土的密度就变大, 在碾压的过程中能使粘土的韧性更强。在洒水的过程中, 洒水量的多少, 根据碾压的测试结果进行确定。

2.5 压实

压实的过程在大坝施工工艺的最后一个环节, 也是最重要的一个环节, 在压实施工的过程中, 通常采用振动碾碾压。使得粘土均质之间接触能更全面, 在压实的过程中根据坝体实际情况的不同采用不同的碾压方式, 一般在压实过程中采用的碾压方式包括;顺向碾压、液压振动碾压等。在压实的过程中要几种碾压方式相互结合。使得坝体粘土均质和填筑物紧密的结成一体, 增强大坝的整体牢固性。最终按试验段确定的碾压机具、碾压遍数、振动频率和速度进行压实。

3 大坝施工过程中应注意的几个问题

3.1 大坝各区中粘土的处理

在大坝施工过程中, 各区料之间的交界面上不能有较大的粘土块出现, 这对大坝整体的质量存在严重的安全隐患。尤其是在过渡料和主堆土之间。如果出现较大的粘土块, 必须通过必要的手段进行清除, 才能进行下一步的施工工程。在填筑料的过程中要使用后退法卸料, 不能有超直径的粘土块存在, 对大坝的牢固性较大的影响, 从而保证各个划分区清晰有度, 保证大坝施工的质量。

3.2 坝体与岸坡接合部的填筑

在大坝的施工过程中对地基的要求很严格, 不能出现过高的反坡现象, 因此在施工的过程开的时候要首先对边坡进行削坡, 大坝两岸削坡标准是:土质岸坡坡比不陡于1:1;岩质岸坡坡比不陡于1:0.5。如果岸坡不足的话进行填混凝土的方法, 在处理岸坡的过程中很容易出现较大直径粘土均质的石块的现象, 而且碾压的设备和工具在碾压的过程中不容易到位。就会为垫层和填筑层之间形成较大的缝隙, 因此在坝体和岸坡进行接合的过程是一个复杂繁琐的过程, 需要人工一点一点的处理较大直径的粘土块, 通过减薄填筑铺料的厚度, 把岸坡上的较大直径的粘土块都处理干净, 然后在采用过度层料填筑。保证大坝坝体和岸坡能进行很好的接合。以此来保证大坝的质量。

3.3 过渡层料填筑

在填筑过渡层过程中, 必须把直径大于30cm的粘土块清理干净才能正常的施工, 在汽车进行卸料的过程中依然采用后退法进行卸料, 这样的卸料方式, 能为后期摊铺过程提供便利的条件, 汽车倒料的过程采用两边向中间倒料的顺序。在摊铺粘土的过程中先用推土机进行推平, 然后通过人工进行铺平, 铺层的厚度根据工艺的要求进行严格执行, 铺平以后根据施工的工艺进行洒水和压实。只有根据相关的工程工艺进行施工才能保证整个大坝工程施工的质量。为水利工程发展奠定坚实的基础。

4 结束语

综上所述, 水利工程中大坝的施工技术是一个繁琐而严格的技术。在施工的过程中施工人员要严格的遵循大坝施工技术工艺, 还要有很高的责任心, 在大坝施工的过程中“差不多”、“应该”、“大约”这些词汇不应从出现大坝施工人员的口中, 因为大坝的施工技术不止关系到水利工程建设的好坏, 更加关系到下游千千万万老百姓的生命和财产。本文通过对西川河应急供水火家塌骨干坝工程的施工, 分析了在大坝施工过程中施工工艺和施工过程中注意的问题。对大坝施工技术进行了初步的分析, 希望对水利工程中提高大坝施工技术有一定的帮助。

参考文献

[1]杜锋.浅析水利工程中大坝施工技术[J].中国新技术新产品, 2016, 01:130.

[2]柴杰.水利工程中大坝施工新技术的应用[J].北京农业, 2014, 15:236.

[3]王广, 周力.水利工程中大坝施工技术研究[J].科技资讯, 2015, 13:58.