摘要：水利工程中重力壩是常見的建筑，重力壩承受較大的荷載，對地基的要求較高，它對地基的要求介于拱壩和土石壩之間。除少數(shù)較低的重力壩可建在土基上之外，一般須建在巖基上。但是天然基巖由于受長期地質(zhì)構(gòu)造運動及外界因素的影響，風(fēng)化、節(jié)理、裂隙、破碎等問題會經(jīng)常出現(xiàn)，對基巖的整體性和均勻性在不同程度會有所破壞，會一定程度上降低基巖的強度和抗?jié)B性。所以只有對地基進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚拍軐χ亓蔚陌踩院统志眯杂兴Ｕ稀?/p>

關(guān)鍵詞：重力壩；地基；固結(jié)灌漿

中圖分類號：TV223文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-0432（2012）-10-0236-1

1 重力壩地基應(yīng)具備的物理條件

1.1 高強度性

重力壩之所以稱為重力壩，就是因為壩體本身體積較大，而且所用材料一般為泥凝土，密度較大，對壩基的壓力極大，所以對壩基要求必須具有一定的抗強度，以承受壩體的壓力。

1.2 整體性、均勻性

只有足夠的整體性和均勻性才能滿足壩基抗滑穩(wěn)定和減少不均勻沉陷。

1.3 抗?jié)B性

以滿足滲透穩(wěn)定，控制滲流量。

1.4 耐久性

地基必須要能保持持久的穩(wěn)定，在水的長期作用下不發(fā)生惡化。根基不壞，才能對壩身的長期穩(wěn)定提供足夠保障。

2 地基的挖掘及灌漿處理

2.1 地基的開挖與清理

壩基開挖與清理的目的是使壩體座落在穩(wěn)定、堅固的地基上。開挖深度應(yīng)根據(jù)壩基應(yīng)力、巖石強度及完整性，結(jié)合上部結(jié)構(gòu)對地基的要求和地基加固處理的效果、工期和費用等研究確定。我國現(xiàn)行重力壩設(shè)計規(guī)范要求，凡100m以上的高壩須建在新鮮、微風(fēng)化或弱風(fēng)化下部基巖上；100～50m的壩可建在微風(fēng)化至弱風(fēng)化中部基巖上；壩高小于50m時，可建在弱風(fēng)化層中部或上部基巖上。壩基開挖的邊坡必須保持穩(wěn)定；在順河方向，各壩段基礎(chǔ)面上、下游高差不宜過大，為有利于壩體的抗滑穩(wěn)定，可開挖成略向上游傾斜；兩岸岸坡應(yīng)開挖成臺階形，以利于壩塊的側(cè)向穩(wěn)定；基坑開挖輪廓應(yīng)盡量平順，避免有高差懸殊的突變，以免應(yīng)力集中造成壩體裂縫；當(dāng)?shù)鼗写嬖谟芯植抗こ痰刭|(zhì)缺陷時，也應(yīng)予以挖除。

2.2 壩基的固結(jié)灌漿

對地基進(jìn)行加固處理一般采用淺孔低壓灌注水泥漿的方法，稱為固結(jié)灌漿。目的是提高基巖的整體性和強度，降低地基的透水性。固結(jié)灌漿孔一般布置在應(yīng)力較大的壩踵和壩趾附近，以及節(jié)理裂隙發(fā)育和破碎帶范圍內(nèi)。灌漿孔呈梅花形布置，孔距、排距和孔深根據(jù)壩高、基巖的構(gòu)造情況確定，一般孔距3～4m，孔深5～8m。帷幕上游區(qū)的孔深一般為8～15m，鉆孔方向垂直于基巖面。當(dāng)無混凝土蓋重灌漿時，壓力一般為0.2～0.4MPa（2～4kg/cm2），有蓋重時為0.4～0.7MPa，以不掀動基礎(chǔ)巖體為原則。

2.3 帷幕灌漿

是在靠近上游壩基布設(shè)一排或幾排深鉆孔，利用高壓灌漿充填基巖內(nèi)的裂隙和孔隙等滲水通道，在基巖中形成一道相對密實的阻水帷幕。帷幕灌漿材料目前最常用的是水泥漿，水泥漿具有結(jié)石體強度高，經(jīng)濟(jì)和施工方便等優(yōu)點。在水泥漿灌注困難的地方，可考慮采用化學(xué)灌漿。化學(xué)灌漿具有很好的灌注性能，能夠灌入細(xì)小的裂隙，抗?jié)B性好，但價格昂貴，又易造成環(huán)境污染，使用時需慎重。防滲帷幕的深度應(yīng)根據(jù)基巖的透水性、壩體承受的水頭和降低壩底滲透壓力的要求確定。當(dāng)壩基下存在可靠的相對隔水層時，帷幕應(yīng)伸入相對隔水層內(nèi)3～5m。不同壩高所要求的相對隔水層的透水率q（1m長鉆孔在1MPa壓水壓力作用下，1min內(nèi)的透水量）應(yīng)采取下列不同標(biāo)準(zhǔn)：壩高在100m以上，q=l～3Lu；壩高在100～50m之間，q=3～5Lu；壩高在50rn以下，q=5Lu（Lu讀：呂容）。如相對隔水層埋藏很深，帷幕深度可根據(jù)降低滲透壓力和防止?jié)B透變形的要求確定，一般可在0.3～0.7倍水頭范圍內(nèi)選取。帷幕灌漿孔距為1.5～3.0m，排距宜比孔距略小。

3 壩基排水設(shè)施

為了進(jìn)一步降低壩底揚壓力，需在防滲帷幕后設(shè)置排水系統(tǒng)。壩基排水系統(tǒng)一般由排水孔幕和基面排水組成。主排水孔一般設(shè)在基礎(chǔ)灌漿廊道的下游側(cè)，孔距2～3m，孔徑15～20cm，孔深常采用帷幕深度的0.4～0.6倍，方向則略傾向下游。除主排水孔外，還可設(shè)輔助排水孔l～3排，孔距一般為3～5m，孔深為6～12m。如基巖裂隙發(fā)育，還可在基巖表面設(shè)置排水廊道或排水溝、管作為輔助排水。排水溝、管縱橫相連形成排水網(wǎng)，增加排水效果和可靠性。并在壩基上布置集水井，滲水匯入集水井后，用水泵排向下游。

4 壩基軟弱破碎帶的處理

當(dāng)壩基中存在斷層破碎帶或軟弱結(jié)構(gòu)面時，則需要進(jìn)行專門的處理。處理方式應(yīng)根據(jù)軟弱帶在壩基中的位置、走向、傾角的陡緩以及對強度和防滲的影響程度而定。對于走向與水流方向大致垂直、傾角較大的斷層破碎帶，常采用混凝土梁（塞）或混凝土拱進(jìn)行加固?；炷寥菍⑵扑閹诔烈欢ㄉ疃群蠡靥罨炷?，以提高地基局部的承載能力。當(dāng)破碎帶的寬度小于2～3m時，混凝土塞的深度可采用破碎帶寬度的1～2倍，且不得小于1m。若破碎帶的走向與水流方向大致相同，與上游水庫連通時，則須同時做好壩基加固和防滲處理，常用的方法有鉆孔灌漿、混凝土防滲墻、防滲塞等。對于某些傾角較緩的斷層破碎帶，除應(yīng)在頂部做混凝土塞外，還應(yīng)沿破碎帶開挖若干個斜井和平洞，用混凝土回填密實，形成斜塞和水平塞組成的剛性骨架，封閉破碎物，增加抗滑穩(wěn)定性和提高承載能力。

作者簡介：陳江（1973-），男，本科，就職于公主嶺市水資源管理辦公室，從事水利水電工程工作。