大坝的地基处理知识

大坝的地基处理知识

天然基岩都有风化层、节理、裂隙、断层破碎带及软弱夹层等方面的缺陷，因此必须进行处理。重力坝失事有40%是因为地基问题造成的。地基处理主要包含两个方面的工作：一是防渗，二是提高基岩强度。

一、坝基的开挖与清理

（一）目的：使坝体坐落在稳定坚固的地基上。

（二）规范规定：1.>70m的高坝，必须建在新鲜、微风化或弱风化的岩石上； 2.30—70m 的中坝，必须建在微风化或弱风化的岩石上。

（三）同一工程中，两岸较高部位的坝段，可比河床段适当放宽。

二、坝基的固结灌浆

（一）目的：提高基岩的强度和整体性，降低地基的透水性。

（二）固结灌浆设计内容：

1.决定灌浆范围：高坝或岩基裂隙发育，全坝基灌浆。一般情况下在坝踵坝趾处灌浆（为什么？）。

2.灌浆孔的深度：一般5—8m；帷幕上游区8—15m。

3.灌浆孔的间距：孔距、排距 3—6m。

4.灌浆孔的排列形式：平面上作梅花形或方格形。

5.灌浆孔的钻孔方向：与主要裂隙面正交。

6.灌浆的压力：在不扰动基岩的前提下尽量大。

无混凝土盖重时为0.2—0.4MPa

有混凝土盖重时为0.4—0.7MPa

三、帷幕灌浆

（一）坝基防渗处理目的是：减少坝基及绕坝渗漏；防止较大渗流对坝基产生渗透破坏；减小作用在坝基底面上的扬压力，提高坝体的抗滑稳定性。

（二）坝基防渗处理方法：降低渗水压力，防止坝基内产生机械或化学管涌，减小坝基渗透水量。

（三）灌浆材料：水泥浆、化学灌浆

（四）防渗帷幕的深度：根据水头大小，透水层的深度和降低坝基渗透压力的要求来确定。

1.当坝基下相对隔水层且较浅时，其应伸入到隔水岩层内3m～5m；一般情况下，帷幕深度常为0.3～0.7倍水头。

（五）帷幕的布置：防渗帷幕灌浆孔的排数、排距及孔距，应根据工程地质条件、水文地质条件，作用水头及灌浆试验资料确定。

1.坝高在100m以下时，可布置一排。对地质条件较差，岩体裂隙发育或可能发生渗透变形的地段可采用两排，但坝高在50m以下时，仍可采用一排。

2.两岸坝头部位，防渗帷幕宜延伸到相对隔水层或正常蓄水位与地下水位相交处

（六）灌浆压力：帷幕灌浆必须在浇筑一定厚度的坝体混凝土后进行，一般情况下，灌浆压力应通过试验确定。

1.通常在帷幕表层不宜小于1.0～1.5 倍坝前静水头，在孔底不宜小于2～3倍坝前静水头，但以不破坏岩体为原则。

四、坝基排水

（一）目的：进一步降低坝底面的渗透压力。

（二）设置：1.设于防渗帷幕后； 2.有时设有坝基面排水。

五、断层、软弱夹层和溶洞的处理

（一）倾角较陡的断层破碎带处理：在坝基范围内单独出露的断层破碎带，可将适当深度内的断层、破碎带及其两侧风化岩石挖除或挖至较完整的岩体。

（二）二软弱夹层的处理：对于浅埋的夹层，可采用明挖清除，再回填混凝土加固；对于深层的夹层，视其对坝体稳定和基础沉降危害的程度，确定是否需要处理。如需要处理，可采用洞挖后回填混凝土的方法进行加固。为了阻止坝体沿软弱夹层滑动，可在下游坝趾处设置深齿、大型钢筋混凝土抗滑桩或预应力锚索等措施进行加固