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摘要：水工建筑物按照为社会服务的目标可分为水库和水电站建筑物；按照使用功能又可分为：大坝、水闸、引水隧洞、引水渠、泄洪洞、导流洞、溢洪道、尾水隧洞等。要使水工建筑物达到使用要求，基础部位的稳定性是关键。对于建筑工程来说，工程所处的地质性能是需要了解和掌握的，因为这直接关系到地基处理的方式。如果地基处理不当就难以达到应有的承载能力和稳定性，从而给建筑工程带来安全隐患。
关键词：水工建筑物；基础处理；设计原则
近年来，水利工程建设获得了快速的发展，国家也出台了相关文件要加强水利水电建设。目前，在世界范围内水工建筑的发展速度很快，规模也越来越大。有资料显示，我国土石坝的高度已提升了近一倍左右，混凝土坝的高度甚至将达到250m左右；电站装机容量的提升速度也很快，有的甚至将达到l000万kW以上；在全国范围内已开始兴建各种不同类型的抽水蓄能电站；许多规模较大的引水、灌溉、供水等工程相继在西部动工兴建。随着各种先进设备的逐步应用以及施工技术的不断提高，水工建筑物将会向高土石坝、高拱坝、碾压混凝土坝以及大型水工建筑物的方向发展。而要建造水工建筑物首先需要进行基础工程处理，其处理的好坏与整个水工建筑物的安危和经济效益息息相关。
一、基础处理的特点
由于水工建筑物的施工地点地质情况比较复杂，进行基础处理时对施工的技术水平要求很高。在大量的施工实践中，我们对基础处理的特点进行了总结，主要包括以下四个方面：第一，施工位置比较特殊。这是由水利工程的特殊性所决定的，其施工地点往往位于比较偏僻的地带，不论是硬基还是软基，施工部位都处于地下，从而给施工造成了不便。第二，施工环境比较恶劣，凝固材料的使用率较高，进行基础处理时必须要保证作业的连续性，若在施工过程中停顿或因环境等外在因素的影响而出现中断都有可能造成重大事故，并且一旦发生事故常常无法修复，返工的可能性很高，北方的黄土高原或西部高原地区尤其如此。第三，由于工程比较复杂，在基础处理施工中通常会与混凝土浇筑和基础开挖等项目交替进行，有时候为了有效的缩短工程工期，还会采用多点开工的方式。因此对技术处理水平的要求很高，如果处理不当将会埋下严重的隐患。第四，地质勘测的难度很大。在选址方面，水工建筑通常位于森林、高原、以及峡谷地带，这些地区的地质情况十分复杂，大大降低了设计的合理性，受环境或地质情况影响返工或中途更改设计方案的情况较为常见，从而给施工带来了困难，工程的质量也难以保证。
二、加强水工建筑基础建设的重要性
水工建筑属于公益性建筑，为人们的生产和生活服务是水工建筑物的建设目的。近年来，国家对水利工程的管理力度逐渐加大，也进一步改进和完善了水利工程管理的相关体系，见图 1。由此可知，水工建筑物的建设质量已受到了国家的高度重视。因此，为了确保水工建筑物的质量，应严格按照有关规定开展水工建筑物的建设活动。由于水工建筑基础建设的质量直接关系着整个水工建筑物的的建设质量，在水工建筑物的基础处理过程中，必须要充分发挥先进处理技术的作用，以保证基础处理的质量。
三、基础处理的设计原则
要高质量的完成地基处理工程，保证设计和施工的质量是关键，而地基处理工程的质量则直接影响着水工建筑的安全使用性能。如果设计不当，有可能引发工程事故，情况严重时甚至是灾难性的。因此，要严格按照国家和有关部门的规定对地基处理进行设计，在保证工程顺利施工的同时，切实提高工程质量。水工基础工程的处理过程中主要包括两种情况：第一，地基的工程性质保持不变。第二，需同时兼顾对地表地下结构的处理。即通过排水、灌浆或增设桩基等方式改造地表以下的地质特征。在设计过程中应满足以下要求：
（一）岩基地质结构的设计要求
如果筑坝地址为岩基地质结构，其基础的稳定性直接受地下岩体结构的变形能力、抗剪强度以及渗透稳定性的影响。建筑物采用的材料不同、形体结构不同，对基础施加的力也是不同的，对基础进行设计处理时的要求也不一样。以混凝土结构为例，使用该结构时地基会承受各种载荷的作用，此时应进行必要的加固设计，具体应注意以下四个方面：第一，岩体应尽可能保持均一，整体与局部的抗压强度与变形模量没有显著差异，还需要具有足够的强度，以满足坝基抗滑稳定性要求。第二，岩体结构应保持一定的整体性和均匀性，以保证有足够的抗剪强度。第三，岩体结构要有抵御风险的能力，在耐久性方面也应满足要求。这样才能保证在使用寿命内，在水的综合作用下岩体性质不会发生恶化，也能保证一定的强度。第四，应满足渗透稳定性要求。
（二）软弱岩体地质结构的设计要求
如果岩体含有软弱夹层，其抗剪强度与内部夹层的特性有关。为了满足抗滑稳定性要求，不仅要对沿坝体与岩体接触面的情况进行研究，同时还要对软弱结构面产生的浅层或深层滑动问题，包括滑动面的形式、抗滑稳定计算方法、选择计算参数、确定安全系数以及采用的模型试验等方面进行研究。通常情况下，坝基荷载如果超过了地基的承载能力，坝基岩体压缩面将会发生允许范围之外的沉降，从而导致不均匀沉降的出现或局部岩体因应力集中而破裂，这样就大大降低了坝的安全使用性能。因此在对变形进行研究时，应考虑坝体应力受坝基变形的影响程度，同时还应对不均匀沉降导致坝体应力集中，防渗帷幕受水平位移的作用等方面进行研究。由于坝基变形是由强风化层、软弱夹层以及断层破碎带等因素造成的，因此也应对这些因素进行必要的研究。
（三）软地基设计要求
软地基一般由淤泥、壤土、粉细砂、砂砾石等松软物质构成。这种地质结构具有空隙大、含水量大、整体固结不均、易压缩、抗剪能力低、承载能力不高、黏聚力强、透水性差、可有效防滑以及吸水后陷性高等特点，因此这种材质变形很容易。在没有遭受破坏的时候具有较好的承载能力和结构强度，一旦整个地质结构强度遭到破坏，发生坍塌的可能性很高。受软基础自身特征的影响，把握其沉降时具有一定的难度，因此在设计时应对地基载荷、排水及回填材料进行必要的处理，同时还要考虑在成型建筑体和基础共同作用下产生的载荷和应力对地基的影响。在设计过程中，应从土质情况出发，能用天然地基的尽可能采取有效措施首先使用天然地基。如缺乏必要的条件可进行人造基础，同时采取化学或物理技术手段对地基进行处理，布置建筑物的时候要与主轴相对称，尽量保持结构均匀并进一步增强结构之间的联系。
对软地基堤闸进行基础处理时可以使用很多种方法，在堤闸工程基础处理中，经常采用灌浆法、深层搅拌法等方法。在具体工作中应结合软土的工程特点确定相应的处理方法。在堤闸软土地基处理设计中应注意以下几点：第一：软土为欠固结土，如果没有对其施加外部荷载会产生固结作用，当建筑物与其下软土固结产生脱空时，可能会出现渗透破坏的现象，要对此给予必要的关注。第二，软土属于高压缩性土，软土地基不仅沉降量较大，而且历时较长，应采用适当的上部结构型式，并考虑预留沉降以及建筑物竣工后沉降的应对措施。第三，淤泥质软土和淤泥具有较高的灵敏性，在施工过程中应防止扰动原状土。第四，由于淤泥质软土和淤泥的渗透性小，并且天然含水量大，因此应对加载速率进行必要的控制，尽量消散土中孔隙水压力，以保证工程的安全。第五，不可逆性是软土变形过程中重要特点。所谓不可逆性是指发生变形后是不可逆的，施工工序会直接关系到工程的成败。
总结：
综上所述，基础处理的好坏直接关系到水工建筑物的质量，因此要对其给予必要的重视，从设计和施工质量等方面保证基础处理的质量。在进行基础处理时，具有施工位置特殊、施工环境恶劣、工程较为复杂以及地质勘测难度大等特点，同时在处理过程中还要遵循相应的设计原则。在实际工作中，应根据具体情况采取有针对性的处理措施，从根本上保证基础处理的质量。
参考文献：
[1]张治浩.泛议水工建筑物的基础处理[J].黑龙江水利科技，2012（2）.
[2]赵孟津.软土地基上水工建筑物设计实践[J].城市建设理论研究（电子版），2012（8）.
[3]王艳，马国成.浅谈在膨胀土上修剪水工建筑物的基础处理[J].水利规划与设计，2009（5）.
[4]张春晖，林志远，张雷.帷幕灌浆试验在水工建筑物基础处理中的作用[J].黑龙江科技信息，2010（8）.
关键词：水工建筑物；基础处理；设计原则
近年来，水利工程建设获得了快速的发展，国家也出台了相关文件要加强水利水电建设。目前，在世界范围内水工建筑的发展速度很快，规模也越来越大。有资料显示，我国土石坝的高度已提升了近一倍左右，混凝土坝的高度甚至将达到250m左右；电站装机容量的提升速度也很快，有的甚至将达到l000万kW以上；在全国范围内已开始兴建各种不同类型的抽水蓄能电站；许多规模较大的引水、灌溉、供水等工程相继在西部动工兴建。随着各种先进设备的逐步应用以及施工技术的不断提高，水工建筑物将会向高土石坝、高拱坝、碾压混凝土坝以及大型水工建筑物的方向发展。而要建造水工建筑物首先需要进行基础工程处理，其处理的好坏与整个水工建筑物的安危和经济效益息息相关。
一、基础处理的特点
由于水工建筑物的施工地点地质情况比较复杂，进行基础处理时对施工的技术水平要求很高。在大量的施工实践中，我们对基础处理的特点进行了总结，主要包括以下四个方面：第一，施工位置比较特殊。这是由水利工程的特殊性所决定的，其施工地点往往位于比较偏僻的地带，不论是硬基还是软基，施工部位都处于地下，从而给施工造成了不便。第二，施工环境比较恶劣，凝固材料的使用率较高，进行基础处理时必须要保证作业的连续性，若在施工过程中停顿或因环境等外在因素的影响而出现中断都有可能造成重大事故，并且一旦发生事故常常无法修复，返工的可能性很高，北方的黄土高原或西部高原地区尤其如此。第三，由于工程比较复杂，在基础处理施工中通常会与混凝土浇筑和基础开挖等项目交替进行，有时候为了有效的缩短工程工期，还会采用多点开工的方式。因此对技术处理水平的要求很高，如果处理不当将会埋下严重的隐患。第四，地质勘测的难度很大。在选址方面，水工建筑通常位于森林、高原、以及峡谷地带，这些地区的地质情况十分复杂，大大降低了设计的合理性，受环境或地质情况影响返工或中途更改设计方案的情况较为常见，从而给施工带来了困难，工程的质量也难以保证。
二、加强水工建筑基础建设的重要性
水工建筑属于公益性建筑，为人们的生产和生活服务是水工建筑物的建设目的。近年来，国家对水利工程的管理力度逐渐加大，也进一步改进和完善了水利工程管理的相关体系，见图 1。由此可知，水工建筑物的建设质量已受到了国家的高度重视。因此，为了确保水工建筑物的质量，应严格按照有关规定开展水工建筑物的建设活动。由于水工建筑基础建设的质量直接关系着整个水工建筑物的的建设质量，在水工建筑物的基础处理过程中，必须要充分发挥先进处理技术的作用，以保证基础处理的质量。
三、基础处理的设计原则
要高质量的完成地基处理工程，保证设计和施工的质量是关键，而地基处理工程的质量则直接影响着水工建筑的安全使用性能。如果设计不当，有可能引发工程事故，情况严重时甚至是灾难性的。因此，要严格按照国家和有关部门的规定对地基处理进行设计，在保证工程顺利施工的同时，切实提高工程质量。水工基础工程的处理过程中主要包括两种情况：第一，地基的工程性质保持不变。第二，需同时兼顾对地表地下结构的处理。即通过排水、灌浆或增设桩基等方式改造地表以下的地质特征。在设计过程中应满足以下要求：
（一）岩基地质结构的设计要求
如果筑坝地址为岩基地质结构，其基础的稳定性直接受地下岩体结构的变形能力、抗剪强度以及渗透稳定性的影响。建筑物采用的材料不同、形体结构不同，对基础施加的力也是不同的，对基础进行设计处理时的要求也不一样。以混凝土结构为例，使用该结构时地基会承受各种载荷的作用，此时应进行必要的加固设计，具体应注意以下四个方面：第一，岩体应尽可能保持均一，整体与局部的抗压强度与变形模量没有显著差异，还需要具有足够的强度，以满足坝基抗滑稳定性要求。第二，岩体结构应保持一定的整体性和均匀性，以保证有足够的抗剪强度。第三，岩体结构要有抵御风险的能力，在耐久性方面也应满足要求。这样才能保证在使用寿命内，在水的综合作用下岩体性质不会发生恶化，也能保证一定的强度。第四，应满足渗透稳定性要求。
（二）软弱岩体地质结构的设计要求
如果岩体含有软弱夹层，其抗剪强度与内部夹层的特性有关。为了满足抗滑稳定性要求，不仅要对沿坝体与岩体接触面的情况进行研究，同时还要对软弱结构面产生的浅层或深层滑动问题，包括滑动面的形式、抗滑稳定计算方法、选择计算参数、确定安全系数以及采用的模型试验等方面进行研究。通常情况下，坝基荷载如果超过了地基的承载能力，坝基岩体压缩面将会发生允许范围之外的沉降，从而导致不均匀沉降的出现或局部岩体因应力集中而破裂，这样就大大降低了坝的安全使用性能。因此在对变形进行研究时，应考虑坝体应力受坝基变形的影响程度，同时还应对不均匀沉降导致坝体应力集中，防渗帷幕受水平位移的作用等方面进行研究。由于坝基变形是由强风化层、软弱夹层以及断层破碎带等因素造成的，因此也应对这些因素进行必要的研究。
（三）软地基设计要求
软地基一般由淤泥、壤土、粉细砂、砂砾石等松软物质构成。这种地质结构具有空隙大、含水量大、整体固结不均、易压缩、抗剪能力低、承载能力不高、黏聚力强、透水性差、可有效防滑以及吸水后陷性高等特点，因此这种材质变形很容易。在没有遭受破坏的时候具有较好的承载能力和结构强度，一旦整个地质结构强度遭到破坏，发生坍塌的可能性很高。受软基础自身特征的影响，把握其沉降时具有一定的难度，因此在设计时应对地基载荷、排水及回填材料进行必要的处理，同时还要考虑在成型建筑体和基础共同作用下产生的载荷和应力对地基的影响。在设计过程中，应从土质情况出发，能用天然地基的尽可能采取有效措施首先使用天然地基。如缺乏必要的条件可进行人造基础，同时采取化学或物理技术手段对地基进行处理，布置建筑物的时候要与主轴相对称，尽量保持结构均匀并进一步增强结构之间的联系。
对软地基堤闸进行基础处理时可以使用很多种方法，在堤闸工程基础处理中，经常采用灌浆法、深层搅拌法等方法。在具体工作中应结合软土的工程特点确定相应的处理方法。在堤闸软土地基处理设计中应注意以下几点：第一：软土为欠固结土，如果没有对其施加外部荷载会产生固结作用，当建筑物与其下软土固结产生脱空时，可能会出现渗透破坏的现象，要对此给予必要的关注。第二，软土属于高压缩性土，软土地基不仅沉降量较大，而且历时较长，应采用适当的上部结构型式，并考虑预留沉降以及建筑物竣工后沉降的应对措施。第三，淤泥质软土和淤泥具有较高的灵敏性，在施工过程中应防止扰动原状土。第四，由于淤泥质软土和淤泥的渗透性小，并且天然含水量大，因此应对加载速率进行必要的控制，尽量消散土中孔隙水压力，以保证工程的安全。第五，不可逆性是软土变形过程中重要特点。所谓不可逆性是指发生变形后是不可逆的，施工工序会直接关系到工程的成败。
总结：
综上所述，基础处理的好坏直接关系到水工建筑物的质量，因此要对其给予必要的重视，从设计和施工质量等方面保证基础处理的质量。在进行基础处理时，具有施工位置特殊、施工环境恶劣、工程较为复杂以及地质勘测难度大等特点，同时在处理过程中还要遵循相应的设计原则。在实际工作中，应根据具体情况采取有针对性的处理措施，从根本上保证基础处理的质量。
参考文献：
[1]张治浩.泛议水工建筑物的基础处理[J].黑龙江水利科技，2012（2）.
[2]赵孟津.软土地基上水工建筑物设计实践[J].城市建设理论研究（电子版），2012（8）.
[3]王艳，马国成.浅谈在膨胀土上修剪水工建筑物的基础处理[J].水利规划与设计，2009（5）.
[4]张春晖，林志远，张雷.帷幕灌浆试验在水工建筑物基础处理中的作用[J].黑龙江科技信息，2010（8）.