多采用单孔灌浆，使用灌浆压力较大。
斜幕一般比直幕效果好，但施工比较复杂。
2．固结灌浆
固结灌浆的目的是提高和改善岩基的物理力学性能，减少开挖深度，增强防渗效果。
其灌浆范围和孔深，主要根据大坝基础的地质条件、岩石破碎情况、坝型和基础岩石应力等条件而定。
如重力坝岩基比较良好时，有的工程仅在坝基内的上下游应力大的地区进行固结灌浆；若坝基岩石较差而坝又较高的情况下，则多进行坝基全面积的固结灌浆；为了加强坝基的抗滑稳定，有的工程甚至在坝基以外的15～40m～15也有深达，8m～5固结灌浆的孔深一般为也进行固结灌浆。
范围内，30m
的。
孔在平面上呈网格交错布置，通常采用群孔冲洗和群孔灌浆。
3．接触灌浆
接触灌浆的目的，是加强坝体混凝土与岸坡或地基之间的结合能力，提高坝体
的抗滑稳定性，同时也能增加岩基的固结强度和防渗性能。
其灌浆方法，可通过混凝土钻孔压浆或预先在接触面上埋设灌浆盒及相应的管道系统；在固结灌浆部位，可结合固结灌浆进行。
页68第
二、灌浆时间
岩基灌浆时间，应结合施工导流、坝基开挖、混凝土浇筑以及水库蓄水等工作，统筹考虑，妥善安排。
对于帷幕灌浆的主要部位，应在水库蓄水前完成，容易保证灌浆质量。
否则，水库蓄水后，灌浆孔将出现较大的扬压力，不但增加施工的困难，还由于地下水渗透增大，浆液容易流失，影响帷幕的整体性和密实性。
若部分灌浆延至蓄水后进行，必须采取相应措施，确保灌浆质量。
由于帷幕灌浆的工作量较大，与坝体混凝土浇筑在时间安排上常有矛盾，因此，帷幕灌浆通常都是安排在基础灌浆廊道内进行。
这样一方面可在岩基开挖后随即开始浇筑混凝土，另一方面灌浆时由于岩基上已具有一定厚度的混凝土压重，可提高灌浆压力，有利{：
保证灌浆质量。
灌浆廊道尺寸应满足钻灌设备操作的要求，通常。
4m—3，高为3m～2宽为
固结灌浆，大多是在基础开挖和坝体基础部位混凝土浇筑等工序间穿插进行，施工干扰大，突击性强，必须合理安排灌浆工作。
可采用先在岩基钻孔，预埋灌浆管，待混凝土浇筑到一定高程后再灌浆，预埋钢管不能回收。
为了确保灌浆质量，有的工程要求分两期进行：
第一期安排在混凝土浇筑前进行低压灌浆；第二期安排在混凝土浇筑后采用中压灌浆。
接触灌浆应安排在坝体混凝土达到稳定温度以后进行，防止混凝土冷缩拉裂。
灌浆方法与固结灌浆相同，但灌浆压力通常不超过o．1一o．3MPa。
三，灌浆材料
岩基灌浆中，以水泥浆液用得最为普遍，它具有灌浆效果可靠，灌浆设备和工艺比较简单，成本低廉的优点。
水泥粘土浆虽成本低，但结石强度不高，仅用于对强度要求不高的岩基灌浆中。
为了解决某些用颗粒材料灌浆不能解决的工程问题和弥补颗粒材料灌浆的不足，可采用化学灌浆。
灌浆用的水泥，要求具有颗粒细、稳定性好、胶结性强、结石强度高和耐久性好等性能，其标号一般不低于425号。
当地下水无侵蚀性时，多选用普通硅酸盐水泥，其优点是硬结快，早期强度高，结石密实，与缝面结合牢固。
如地下水有侵蚀性，多采用抗硫酸盐水泥。
矿碴水泥和火山灰质硅酸盐水泥的抗侵蚀性虽然好，但析水快，稳定性差，容易沉淀，早期强度低，故一般不宜采用，尤其不宜在稀于l：
l的浆液中使用。
水泥颗粒的细度，与灌浆效果直接相关，颗粒愈细，愈能灌入细微的裂隙中去，水化作用愈易彻底完成，灌浆效果也愈好。
不准使用过期、结块或细度不合要求的水泥。
灌注裂隙较大的岩层时，常加入一些惰性材料，如砂、粘土、粉煤灰等，以节
约水泥，其掺入量及性能，应通过试验确定。
在水泥浆中掺入减水剂、速凝剂、缓凝剂等活性材料，有助于加强浆液的扩散性和流动性，提高灌浆效果，其掺入量应通过试验确定。
四、灌浆试验
由于各工程所在地区的条件不同，设计中对大坝岩基的要求也不尽相同，因而同类工程的灌浆成果只能作为参考。
还需要结合各工程的具体条件和要求，先进行灌浆试验，为灌浆设计方案和施工措施提供主要依据。
地基开挖与处理
地基一般泛指支承建筑物基础的那部分地层。
天然地基由于构造地质和水文地质作用的影响，往往存在不同形式和程度的缺陷，需要经过人工处理，才能作为修筑水工建筑物的地基。
水工建筑物的地基一般分为岩石地基和土或砂砾石地基两大类型。
水工建筑物地基处理的目的，是根据水工建筑物对地基的要求，采用多种科技手段，尽可能消除某些天然缺陷，加强和改善地基性状，使建筑物地基具有足够的强度、整体性、稳定性、抗渗性和耐久性，以确保水工建筑物安全正常运行。
由于天然地基的性状复杂多样，各种类型水工建筑物对地基的要求又各不相同，因而在实际工程中形成了各种不同的地基处理方案和措施。
对于这些处理方案和措施，本章不一一详加讨论，仅从施工角度介绍岩基开挖、软弱夹层、断层破碎带和岩溶的处理，土和砂砾石地基防渗、加固的处理等问题。
必须指出，以往水利水电建设的实践表明，由于地基方面的原因引起水工建筑物的失事占相当大的比例，影响水工建筑物正常效益发挥的则为数更多。
因此，必．
须十分重视水工建筑物的地基处理工作。
岩基开挖与处理第一节
一、岩基开挖
岩基开挖是岩基处理中最常用的方法。
开挖就是按照设计要求，将不能作为建
筑物地基的有缺陷的岩层挖除，使水工建筑物修筑在坚实可靠的岩体上。
大多数混凝土水工建筑物，需要坐落在岩基上，都有岩基开挖问题。
大中型水
需要大量m3，利水电工程的基岩开挖量往往很大，有的达到几百万m3乃至上千万的设备、器材、劳力和资金，并且占用相当长的工期。
因此，多、快、好、省地做好开挖处理，对于加快整个工程建设有着重要的意义。
做好岩基开挖处理工作的前提条件是：
风化，
（1）详细分析坝址的工程地质资料，了解岩基的性状，掌握各种岩基缺陷
的分布及发育程度；破碎，软弱夹层、节理断层带及岩溶状况等）2）明确水工设计对地基的具体要求；
熟知工程的施工条件及施工技术力量；3）由地质、设计、施工、监理等有关人员共同研究，确定适宜的坝基或其它主4）
体建筑物地基的开挖范围，开挖深度及形态。
为了保证岩基开挖的质量、进度与安全，必须从施工组织、技术措施、现场布
置等方面妥善解决下列问题。
页39第
（二）及时排除基坑积水，确保开挖在不受水的干扰下进行
基坑是由上下游围堰（分期分段施工时还有纵向围堰）包围的主体建筑物的施工范围。
通常，基坑地势低凹，常有施工用水、围堰及岸坡渗水、降雨等汇集成的积水，如不及时排除，势必大大影响坝基的开挖工作。
因此，结合岩基开挖应注意在基坑范围内修好集水坑和排水沟槽，配备足够的便于移动的抽水机，及时排除积水，保证开挖工作在干地上进行。
（二）合理安排开挖程序，保证施‘安全，提高开挖效率
基坑开挖范围一般比较集中，为了提高工效常有多个工序平行作业，如安排不当易产生施工干扰，甚至会引起安全事故。
基坑的开挖程序，要掌握好“自上而下，先岸坡后河槽”的原则。
对于较开阔的河床中基坑开挖也可合理分区、作好防护、同时并举。
对于形体比较复杂的地基开挖，则要注意开
挖卸荷造成地层应力应变的重分布，避免形成新
的不稳定岩体。
无论是岸坡还是河槽地基，都要
分层开挖、逐步下降（如图2—1所示）。
（三）合理选定基坑开挖范围与形态
基坑开挖范围主要取决于水工建筑物的平面轮廓，这也就是岩基开挖的最小轮廓线。
实际开挖时，还要考虑由于施工机械运行，道路布置、施工排水、立模支撑等要求，适当放宽，放宽的范围根据实际需要而定，一般从几米到十几米不等。
对于扩挖轮廓线以外的岸坡和坑槽开挖壁面，应注意随着开挖高程的下降及时测量检查和安全处理，防止欠挖或过多超挖。
要避免在形成高边坡、深槽壁面后再进行处理，防止滑坡或落石伤人。
必要时，在适当高程岩坡上设置挡渣栅栏。
为了有利于水工建筑物的稳定，建筑物的地基开挖以后要求基岩面比较平整，高差不宜太大，要避免基岩有尖突部分和应力集中，并尽可能略向上游倾斜，如图2—2所示。
如原基岩面高差过大或向下游倾斜，若仍按图2—2的开挖形态来开挖基岩也是没有必要的。
因为这样会徒增开挖量，造成浪费。
正确的方法是开挖成一定宽度的平台与一定宽度的斜坡结合的折线型基岩面。
但要注意平台面宽度不能太小，一般约占坝段的l／2至1／3左右，并且平台要避免向下游倾斜，如图2—3所示。
对于地形较陡的岸坡重力坝段的岩基，还应考虑到坝体沿坝轴线方向上的稳定
要求，将岩基开挖成沿坝轴线方向有一定宽度的平台，以利于各坝段的稳定和正常工作，如图2-4所示。
土石坝施工
土石坝包括各种碾压式土坝、堆石坝和土石棍合坝。
土石坝具有就地取材，对坝基地质条件要求不高，结构简单，节约三材和易于施工等优点。
随着大型高效机具的采用，坝体防渗结构和材料的改进，施工人数的大量减少，施工工期的进一步缩短以及施工费用的显著降低等，为土石坝的发展开辟了广阔前景。
当今国内外不仅中低坝广泛采用土石坝，而且兴建的高土石坝也越来越多。
自70年代以来，世界各国兴建的土石坝无论数量上还是高度上，都超过了混凝土坝；特别是近20年来，混凝土面板堆石坝的经济性和快速施工，已成为坝工建设中具有很强竞争力的一种新坝型，更是使土石坝“锦上添花”。
土石坝按施工方法可分为干填碾压、水中填土、水力冲填以及定向爆破筑坝等类型。
日前，国内外仍以机械压实土石料的施工方法最多，所以本章主要介绍以土料为防渗体的碾压式土石坝施工，并对混凝土面板堆石坝的施工技术也作一简介。
第一节料场规划
土石坝施工中，料场的合理规划和使用，是土石坝施工中的关键技术之一，它不仅关系到坝体的施工质量、工期和工程造价，甚至还会影响到周围的农林业生产。
施工前，应配合施工组织设计，对各类料场作进一步的勘探和总体规划、分期开采计，划。
使各种坝料有计划、有次序地开采出来，以满足坝体施工的要求。
选用料场材料的物理力学性质，应满足坝体设计施工质量要求，勘探中的可供倍。
在贮量集中的主要料区，布置大型开采设备，避2开采量不少于设计需要量的．
和近料％）为主要料场总储量的20％～30（免经常性的转移；保留一定的备用料场场，作为坝体合龙以及抢筑拦洪高程用。
在料场的使用时间及程序上，应考虑施工期河水位的变化及施工导流使上游水
位抬高的影响。
供料规划上要近料、上游易淹料先用；远料、下游不淹料后用。
含水量高料场夏季用；含水量低料场雨季用。
施工强度高时利用近料，强度低时利用远料，平衡运输强度，避免窝工。
对料场高程与相应的填筑部位，应选择恰当，布置合理，有利于重车下坡。
做
到就近取料，低料低用，高料高用；避免上下游料、左右岸料过坝的交叉运输，减少干扰。
充分合理地利用开挖弃渣料，对降低工程造价和保证施工质量具有重要意义。
做到弃渣无隐患，不影响环保。
在料场规划中应考虑到挖、填各种坝料的综合平衡，作好土石方的调度规划，
合理用料。
料场的覆盖剥离层薄，有效料层厚，便于开采，获得率高。
减少料物堆存、倒
运，作好料场的防洪，排水、防止料物污染和分离。
不占或少占农业耕地，做到占地还地、占田页第98
还田。
对拟定的规划、考虑的因素很多而且又很灵活。
在料场的规划和开采中，总之，
供料方案，在施工中不合适的及时进行调整，以取得最佳的技术经济效果。
第二节土石料开挖运输
土石坝施工中，从料场的开挖、运输，到坝面的平料和压实等各项工序，都可由互相配套的工程机械来完成，构成“一条龙”式的施工工艺流程，即综合机械化施工。
在大中型土石坝，尤其在高土石坝中，实现综合机械化施工，对提高施工技术和机械化水平，加快上石坝工程建设速度，具有十分重要的意义。
一、开挖运输方案
坝料的开挖与运输，是保证上坝强度的重要环节之一。
开挖运输方案，主要根据坝体结构布置特点、坝料性质，填筑强度、料场特性、运距远近、可供选择的机械型号等多种因素，综合分析比较确定。
土石坝施工中开挖运输方案主要有以下几种。
1．正向铲开挖，自卸汽车运输上坝
正向铲开挖、装载，自卸汽车运输直接上坝，通常运距小于10km。
自卸汽车可运各种坝料，运输能力高，设备通用，能直接铺料，机动灵活，转弯半径小，爬坡能力较强，管理方便，设备易于获得，在国内外的高土石坝施工中，获得了广泛的应用，且挖运机械朝着大斗容量、大吨位方向发展。
在施工布置上，正向铲一般都采用立面开挖，汽车运输道路可布置成循环线路，装料时停在挖掘机一侧的同一千面上，即汽车鱼贯式地装料与行驶，见图4—1所示。
这种布置形式，可避免或减少汽车的倒车时间，正向铲采用60°～90°的转角侧向卸料，回转角度小，生产率高，能充分发挥正向铲与汽车的效率。
．
2．正向铲开挖、胶带机运输
国内外很多水利水电工程施工中，广泛采用了胶带机运输土、砂石料。
国内的大伙房、岳城、石头河等土石坝施工，胶带机成为主要的运输工具。
胶带机的爬坡能力大，架设简易，运输费用较低，比自卸汽车可降低运输费用l／3一l／2，运输能力也较高。
胶带机合理运距小于lOkm，胶带机可直接从料场运输上坝；也可与自卸汽车配合，作长距离运输，在坝前经漏斗由汽车转运上坝；与有轨机车配合，用胶带机转运上坝作短距离运输。
目前，国外已发展到可用胶带机运输块径为400—500mm的石料，甚至向运输块径达700～1000mm的更大堆石料发展。
3．斗轮式挖掘机开挖，胶带机运输，转自卸汽车上坝
地下建筑物施工
水利水电工程的地下建筑物，按是否过水可分为两大类。
过水地下建筑物如引水隧洞、导流隧洞、泄洪隧洞、排砂隧洞、尾水洞室及调压井室等；不过水的地下建筑物如交通运输隧洞、地下发电厂房、变压器室、安装检修室、地下洞库等。
和
地面建筑物的施工比较，地下建筑物施工具备下列优点：
1）地下建筑物施工不受气象条件<风、雪、雨、雾等）的影响；
2）对地面上的工作和活动很少干扰和影响；
3）对环境保护有利；
4）地下建筑物施工中气温一般温和而稳定，抗外界的噪音或震动的能力强；
5）地下建筑施工的隐蔽性、防护性强，在非常时期（如战争中）仍可正常施工。
地下建筑物施工的缺点主要是：
1）施工场地狭小，施工工序较多，组织不好，彼此干扰较大；
2）地质和水文地质条件复杂，围岩安全稳定性要求严格；
3）地下通风、采光、除尘等施工条件相对较差，劳动强度较大等。
随着现代地下建筑物施工技术水平不断提高，地下建筑物施工条件不断改善，生产效率提高，成本下降，地下建筑物施工的缺点得到不断克服，地下建筑物将会有着广泛的应用前景。
第一节钻爆开挖
通过钻孔、装药、引爆炸药而破碎岩土介质的地下洞室开挖方法，简称钻爆法，它是地下建筑物施工最常用的开挖方法。
地下洞室钻爆开挖施工前一般须作好以下工作：
1）详细了解、分析地质状况，作出洞线方向岩体质量评价及等级划分，掌握洞线方向岩体结构产状，如断层、节理、破碎带等地质缺陷的性态；
2）根据凿岩机械、爆破器材性能等条件选择开挖方法；
3）开挖断面上（工程界称掌子面）的钻孔布置，包括孔数、深度、方位、不同类型钻孔参数的设计；
4）装药量及装药结构的设计。
地下洞室开挖方法依照工程对象不同而有多种，归纳起来，从地下建筑物型态
上大致可分水平洞、大跨洞室、斜井和竖井三类，其钻爆开挖方法功；有不同。
一、平洞开挖
平洞一般指坡度平缓的高低压引水隧洞，导流洞，尾水洞等，其开挖方法的选
定，主要是依据工程地质条件，断面大小，施工机械的作业高度和范围，平洞长度及施工期限等因素综合考虑，主要开挖方法有以下几种。
130页第
（一）全断面开挖法
全断面法，就是在整个设计断面上一次钻爆实现一个进尺的开挖方法，如图5-l所示。
全断面法的特点是施工净空大，可布置大型高效施工机械，便于机械化施工，
施工组织比较简单。
对于一个进尺深度的岩体爆破而言，炸药用量多于分部开挖的用量，因此爆破震动相对也较大，但完成一个进尺只扰动围岩一次，而分部开挖每次用药量虽较少，但完成一个进尺深度的开挖需要多次钻爆，对围岩的扰动次数增多。
全断面开挖之后，如支护不及时，则围岩变位往往较大，因此对中软质且裂隙发育的岩体的围岩稳定不利；若能采取科学合理的技术措施，严格遵循开挖与支护协调进行，在中软质岩体中进行较大断面的全断面开挖，也是可行的。
目前，全断面开挖控制高度为8~lOm，这是由目前国内外广泛采用的多钻臂液压凿岩机和全断面隧道掘进机的工作高度（直径）决定的。
全断面开挖对洞轴线方向岩体性状的预见性较差，这就要求事先做好地质勘测工作。
（二）分部开挖法
所谓分部开挖法，是指将全部工作面分为几部分，在时间、空间上分别开挖，最后完成整个断面的进尺开挖。
分部开挖法适用于岩质较差、洞径过大的平洞开挖。
分部开挖法从形态上常分为台阶法与导洞扩大法。
1．正台阶法
当隧洞断面较高时，常把断面分成1～3个台阶，自上而下施工，以满足钻机的工作高度。
一般顶部第一层最小高度应不小于3m，超前掘进的距离3—4m左右，超前过长，上部爆破堆渣过多，清渣不便，亦影响上部钻孔工作。
如图5—2所示。
下部台阶的钻爆，因有两个临空面，爆破效果较好。
上部断面掌子面钻爆布孔与全断面法基本相
升级会员 