拱坝的建基面和地基处理

(1)较浅较近处有不透水层，可将防渗帷幕接至该层，这样形成 的帷幕是封闭式帷幕。
(2)没有不透水层，只有相对不透水层，帷幕可与之相接，其效 果与前述情况相差无几，基本上仍属封闭状态，或可称为准封闭 式帷幕。
半径向开 挖
全径向开挖
增强坝基岩体的完整Leabharlann Baidu和整体强度的措施
(一)固结灌浆 固结灌浆的范围和孔深主要是根据基岩的裂隙情况、受力条 件、对坝基和拱座的变形控制和稳定要求来确定。
（1）钻孔分类
浅孔固结灌浆是以加固基岩表层为主，布孔均匀且范围较大， 孔深一般为5～lOm，少数达15～20m。采用的灌浆压力较低， 目的是增加表层岩体的完整性。
灌浆材料一般多采用水泥浆液。水泥浆液可有效提高岩体 变形模量，对提高岩体抗剪强度效果不大。采用化学浆液， 效果很好，但其费用昂贵，有的还有毒性并污染环境。
固结灌浆的压力，必须根据地质条件、浆液浓度、混凝土盖 重等因素合理确定，不应掀动岩石，恶化原有地质条件为限。 一般情况为0.2～4MPa，有混凝土盖重时，可取0.3～0.7MPa。
《混凝土拱坝设计规范》中规定：接触灌浆宜在坝身混凝土浇铸 到一定高度、基础混凝土充分收缩以后，并在排水孔钻设之前进 行，有条件时，可利用帷幕孔与部分固结灌浆孔进行接触灌浆。
坝基防渗、排水处理措施
(一)帷幕灌浆 拱坝防渗帷幕灌浆的作用： ①减小两岸坝肩和河床坝基的渗透力，特别是前者的渗透力， 提高坝肩和坝基的稳定性； ②防止基岩内发生机械或化学管涌，特别是在断层，软弱岩 层和岩溶多的地基中； ③降低坝肩地下水位，使坝肩岩体尽量处于相对干燥状态， 防止软化，这对砂岩、粘土岩等软岩地区的拱坝比较重要； ④减少水量损失，这对岩溶地区的拱坝比较重要，有时很重 要。
固结灌浆 帷幕灌浆
二滩工程除开了常规 灌浆外，还采用了特 殊固结灌浆。特殊固 结灌浆适用于弱风化 岩体等软弱岩体，采 用普通水泥和超细水 泥分序灌浆方式，灌 浆压力按“双限压力 控制法”确定。坝基 其余部位采用常规固 结灌浆。
（二)接触灌浆
为提高坝基接触面上的抗剪强度和抗压强度，并防止沿基础接触 面渗漏，对两岸坝肩需进行接触灌浆。预埋的灌浆系统类似于接 缝灌浆，即在基岩表面钻孔进行，灌浆压力为0.5～1.0MPa，按 10～15m高度设一接触灌浆区。
(二)建基面设计和施工中应当重视的几个问题
(1)岩体质量分级与合理选取力学参数 在岩体质量分级的基础上，通过深入研究各级岩体的物理 力学特性，能合理选择物理力学参数为工程岩体稳定分析 提供可靠依据。
(2)弱风化岩体的可利用问题 谷坡浅层总是存在着一定厚度的弱风化岩带，应从岩质条件、岩 体结构、赋存环境和风化裂面中的物质充填情况等，对弱风化岩 体的基本特征进行认真的分析研究，并需进行大量而细致的工程 岩体稳定性分析，以期对弱风化岩体的可利用问题作出客观评价。
(3)建基岩体的稳定性问题
施工期坝基开挖时的岩体稳定性和运行期的坝肩岩体抗滑稳定 性均是决定坝基开挖深度的重要条件。影响基岩稳定性的因素 很多，如：可能的滑裂面、各种岩体的力学参数、渗透水压力 等，但这些因素均带有一定程度的不确定性，应进行仔细研究： 此外，还应艰据不同的岩体结构，不同的力学介质，采用不同 的力学模型和破坏判据进行多种手段的对比分析研究。
(三)建基面的形状
坝体与基岩的接触面应具有适宜的形状，坝基开挖有条件的宜 争取做到两岸对称，断面内应防止突变和不连续，避免坝体产 生应力集中和不均匀变形。
两岸拱座的开挖型式，一般要求开挖成径向，这样拱座的受 力特性好，拱座的稳定性高，但有时开挖的工程量很大。我 国目前较多采用半径向拱座，以减少上游面开挖，在拱坝建 设的时间中，我国拱坝建设工程技术人员，根据河谷实际地 形情况，出现了拱座开挖的多种形状。
深孔固结灌浆主要是加固深部基岩的断层破碎带或软弱夹层， 孔深可达15～30m，或更深。布孔较集中，灌浆压力较高。有 时采用化学浆液进行断层的固结灌浆，效果良好。
固结灌浆孔的孔距、排距，应根据岩体的裂隙发育情况并 参照灌浆试验来确定。根据国内拱坝资料分析，孔距、排 距大部分采用3m～4m。 灌浆孔方向一般应与主要裂隙有较大的交角，以便提高灌 浆效果。
坝基处理的目的
改善岩体的性质，措施应因地制宜、扬长避短，不能强 求统一的模式，它主要包括以下几个方面的内容： ①提高坝基岩体的完整性，改善岩体的变形性能； ②提高岩体的强度和稳定性； ③减少岩体渗透性。
拱坝建基面
(一)建基面的标准
以岩体的风化标准为依据，标准如下:
高坝宜开挖至新鲜或微风化的基岩；
中坝应尽量开挖至微风化或弱风化中、下部的岩体。 目的都是要求建基面岩体的力学强度能满足抗滑稳定性和不超 过允许变形 目前国内外在确定建基面时，已不过分强调利用岩体固有力 学强度来满足坝的稳定和变形，而是要求坝基岩体在进行加 固处理后，要综合考虑岩体的力学强度及其地基处理措施的 效果，并经强度和稳定性的核算。在确定建基面时，要在保 证大坝安全运行的前提下，尽可能减少开挖，缩短工期，节 约投资，这是一项必须遵守的基本设计准则。
(5)建基面岩体的强度问题 坝踵区基岩处于拉剪应力状态，又是应力集中区；坝趾区基岩 处于压剪应力状态。对有微裂隙等缺陷的损伤材料，若采用线 弹性材料的力学模型进行分析，所得成果与实际情况相去甚远， 应当采用损伤类材料的断裂损伤模型，计入扬压力，研究其破 坏机理。应当允许坝踵应力集中部位存在局部拉裂区，但拉裂 区范围应有所控制，其控制原则是：在正常荷载组合情况下， 微裂纹贯通区的范围不得超过帷幕，保证帷幕不断裂失效。在 超载情况下，坝趾区岩体的主压应力应小于基岩裂隙起裂贯通 状态应力，对于混凝土应小于混凝土的允许抗压强度。
（6)高地应力区建基岩体的选择
建基面的选取应从坝基岩体的初始地应力场、大坝基坑开挖后 的二次应力场以及工程荷载(大坝蓄水正常运用、超载或强度 储备)引起的附加应力场的历史全过程中进行全面系统的研究。
既要满足坝基开挖时岩体稳定和坝肩岩体抗滑稳定要求，又能 减小高地应力危害为原则。根据工程实践，建基面的选取原则 上应充分利用应力过渡区，部分利用应力释放区，尽可能不扰 动应力集中区。