【摘 要】 文章首先阐述了水利工程中大坝基础的重要性，然后分析了大坝基础处理中常见的问题，最后对水利工程中大坝基础处理措施进行了探讨。
【关键词】 水利工程；大坝；基础处理
一、前言
水资源的短缺和供需矛盾，已成为了影响我国经济和社会进一步发展的严重制约因素。由于水利工程的不断建设，地质条件较好的水利工程也越来越少，大坝坝基础已成为了制约水利工程发展的因素之一。因此，基础处理技术的发展，也严重影响着水利工程建设的进程。随着科技的不断创新，水利工程中大坝基础处理措施技术水平的不断提高、完善、改进和创新成为了一项当前十分紧迫的问题。
二、大坝基础的重要性
大坝，是水利工程中最常用的挡水建筑物，它的主要作用为挡水、蓄水并抬高水位，在工程运行过程中承受着多种多样的荷载（如水荷载）。为了维持大坝的稳定，坝体将各种荷载及本身的重量传递给坝基。通常100m高的混凝土重力坝，坝基所承受的压力将近0.2MPa。因而，坝基好坏是大坝稳定的决定性条件。另外，水还可以渗入坝基，使坝基岩体发生软化、泥化、溶解，破坏坝基结构并产生不利于坝体稳定的扬压力。因此，在水利工程中，大坝对坝基的稳定性和抗渗性有着很高的要求。大坝是工程的主体，大坝基础的安全稳定性直接关系到整个工程的质量，因而加强和创新大坝基础处理技术显得尤为重要，从而为大坝的正常蓄水运行和使用创造出良好的条件。
三、大坝基础处理中常见的问题
按照筑坝材料和坝体型式的不同，主要分为土石坝、重力坝、拱坝等。一方面由于大坝大多修建在高山峡谷地区，位于峡谷表面或河床表面的岩体因风化严重，其抗压强度降低，承载力很低，而且风化岩体中裂隙增多、开度增大，岩体完整性较差，抗变形和抗滑稳定能力较差，不能满足大坝对地基岩体的要求，因此这部分风化严重的岩体必须予以挖除。另一方面，由于岩体中存在大的断层或结构面，它们不仅对大坝的变形、稳定性、抗渗性带来很大的影响，而且有时会成为潜在地震的发震带，因此，在一个坝址或某一坝段，它们既是控制大坝选址的决定性因素，又是选择大坝建基位置的控制性因素，对于这些问题，在选择坝基前，必须首先予以评价，认清其对大坝的影响。
坝基根据其强度和稳定性可分为两类：软基（土基）、硬基（岩基）。不同材料和型式的大坝建坝所需坝基条件（如坝基的强度、刚度、承载力、压缩性、抗渗性或耐久性及抗滑能力等）均不同。任何大坝的天然坝基，总会或多或少的存在着一些地质缺陷，如：不同类型和规模的软弱岩土层、孔隙、裂隙、断层（破碎带）、岩溶区等。大坝的坝基，要有足够的强度、刚度、承载力、抗滑性、抗渗性、耐久性及抗滑能力，要有较小的压缩性。天然坝基整体的单一或多种条件一般较难满足这些要求。为了满足和达到以上要求，坝基处理工程中较难处理的主要有以下几种常见问题：
软弱夹层，是岩体内存在的层状或者带状的软弱薄层，软弱夹层厚度要比相邻的岩层小，力学强度和变形模量较低，抗压、抗滑、抗剪能力也较弱。坝基软弱夹层按成因分为原生型、次生型和构造型三种类型。
裂隙，是岩石破裂而并未发生明显的相对位移的一种断裂构造，裂隙广泛存在于岩体中，大规模的裂隙可达数百米。
3、断层（破碎带）
断层，是岩体在力的作用下发生破裂，破裂面两侧的岩体发生明显的相对位移的一种断裂构造，断层在地壳中分布广泛。
4、岩溶地貌
岩溶地貌，是流水对可溶性岩石（如石灰岩）进行的一种以化学溶蚀为主、机械剥蚀为辅所形成的地貌形态，又称为喀斯特地貌。
四、水利枢纽大坝基础处理方法
目前，大坝基础处理采用的工程措施主要有清基、加固、置换、灌浆、改变建筑物自身结构等方法。
（一）改变坝基强度、刚度、承载力、压缩性、耐久性及抗滑能力的处理
1、清基
清除不满足建坝条件的表层物质，使工程置于满足条件的坝基上。主要的表层物质有：淤泥、泥炭、植被、垃圾、软弱夹层、强烈风化且破碎松动的岩体。但是，随着科技的发展，工程上逐渐采用其它适当的工程措施进行处理，使工程更易于施工，造价更低。
2、加固
常见的坝基加固措施有：固结灌浆和锚固。
处理节理裂隙应采用固结灌浆方法，其主要是把水泥浆灌注到岩体裂隙中，使岩体胶结起来提高强度和弹性模量。固结灌浆的范围主要根据坝基的地质条件、岩石破碎程度及坝基受力情况而定。
锚固，也是加固岩体的常用方法。基岩承受坝体传来的力后，即使是比较均匀而接近弹性体的基岩，除部分岩体外，一般都会产生比较大的变位，补强基础以限制这种突出变位，可采用钢筋锚固基岩法。一般坝体传来的力较大，作用的范围较广。所以，通常向基岩施加的预应力要大于坝的工作应力。
3、断层处理
断层处理常见的置换方法为置换混凝土。大坝的基础有断层时，通常将断层开挖至一定深度，两侧挖到坚硬岩石，回填混凝土后，在混凝土与岩石接触面周边的基岩中进行灌浆处理，所回填的混凝土称为混凝土塞。
另外，经常会发现许多坝基岩层内有大致平行的断层和节理缝等地质构造。如用混凝土全部置换软弱岩层，从施工和经济方面考虑都是不合理的，在这种情况下，有一种方法是在基础内部设置混凝土传力墙即混凝土支撑，使其起到桩基的作用将坝体应力传递到深部坚硬岩基中去。
（二）坝基渗漏处理
坝基渗漏又被称为坝下渗漏，是指水库蓄水后由于上下游的水头差，使得水库中的水沿着坝基岩石的孔隙、裂隙、破碎带等向下游渗漏，这些渗漏大多会发生在没有进行防渗处理或者防渗措施不满足工程要求的地方，坝基如若出现渗漏现象，将会降低水库的经济效益，严重的会引起坝基失稳。一些工程的地质条件较差，较容易出现渗水、裂缝等不良现象，有必要采取防渗措施予以解决。坝基渗透处理的主要作用有：防止坝基渗透破坏、降低坝基面渗透压和减少坝基渗漏量。坝基防渗措施主要有水平防渗、垂直防渗和排水三种类型：
1、水平防渗（铺盖）
水平防渗，在坝基上游一定范围内用隔水材料（如混凝土、粘土等）做成铺盖，延长渗径，减少或减缓水流向坝基岩层渗透。由于水平铺盖的局限性较大，影响防渗效果的不确定性因素较多，在大中型工程中一般较少采用，或作为辅助措施采用。
2、垂直防渗
垂直防渗主要有帷幕灌浆、基础防渗墙、高压喷射灌浆、截水墙等形式。
帷幕灌浆是在靠近大坝上游迎水面的坝基内布置一排帷幕灌浆孔，使坝基形成一道连续的防渗帷幕，一般用于裂隙比较发育的坝基工程中。混凝土防渗墙是在松散的透水地基或土石坝体中连续造孔成槽，以泥浆固壁，在泥浆下浇筑混凝土而建成，起防渗作用的地下连续混凝土墙体，常用于透水坝基中。高压喷射灌浆是利用钻机造孔，喷射灌浆，对地层冲切、搅拌和挤压等作用，使浆液与岩体和土体凝固形成一定形状的板式或墙式的凝结体，使基础承载力得到提供，并成为一种有效的防渗体，其适用地基较广。
3、排水措施
排水措施分为水平、垂直排水措施，如：排水沟、排水幕孔、排水廊道等。
（三）岩溶地貌处理
岩溶地貌最主要的特征是岩体的溶蚀，其表现形态极为复杂，有各种形态的岩溶通道和不同规模的岩溶系统。在岩溶地区，工程建设首先要论证并确定建基面高程。在建基面以上溶蚀强烈、岩体整体质量难以满足大坝承载力要求的岩体，不能作为坝基，应全部挖除。对建基面以下岩体中的缺陷部分，根据其规模、部位及对大坝的影响，应采取相应的处理措施如：开挖回填、混凝土塞、深层置换、固结灌浆、锚固支护等。
五、结束语
通过对当前大坝基础处理中常见问题的分析，进一步明确了水利工程中大坝基础处理的重要性，并汲取了水利工作前辈们的经验，把目前常用的大坝基础处理措施进行整理分析，作为今后在水利工程设计工作中大坝基础处理的措施选取的参考，以减少工程设计中大坝基础处理措施选取的盲目性。
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