（一）基础开挖

根据地形地质条件、大坝稳定、应力和应变计算成果、岩体物理力学性质，确定建基面的原则为：当坝高大于100m，建基面设在微风化与新鲜基岩带内；坝高70～100m，建基面设在弱风化下限与微风化带交接面；坝高30～70m，建基面设在弱风带下段内；坝高小于30m，建基面设在弱风化带上段内。

按照上述原则，坝基开挖轮廓为：河床部位最低清基为EL114m，上游齿槽为EL110m；两岸采用自上而下、台阶式分层预裂爆破开挖，考虑机械化施工，台阶高差一般为10m左右，最大为14m，台阶宽度一般为4.5～8m，开挖边坡为0.3～0.5；水平建基面预留保护层3m，采用小药量分层爆破开挖。实施中河床部位水平建基面采用柔性垫层无保护一次爆破开挖，总开挖量为46万m3。

（二）坝基防渗

由于坝址区地层岩性的差异，其透水性有明显区别，加之因岩层横切河谷，倾向下游，倾角平均38°，形成不同透水性能的含水层相间分布，另外深部又有承压热水含水层。针对这一独特的坝址水文地质特征，坝基防渗设计分析如下：

——大坝建基面以下90～95m存在层状裂隙承压热水含水层，属向斜自流盆地性质的深循环层状承压热水含水层，有大量热水在库内该层出露部位呈上升泉分布；而此含水层的顶部有D3h、D3x、和砂岩、页岩、泥质灰岩和滑石化灰岩等岩组，厚68m左右，分布在坝基25m以下，在坝前库内出露。此岩组单位吸水率平均在0.6～4 Lu，其中上部平均单位吸水率小于1 Lu，是坝基底部相对隔水层，本层构成深部承压热水含水层顶板隔水盖层，是大坝坝基防渗的主要依托，也是河床防渗帷幕的底线区。

——坝基下部的和岩组，厚36m，由厚层、中厚层灰岩组成，属岩溶裂隙含水层。溶蚀裂隙和岩溶管道较发育，主要分布在185m高程以下的两岸坝肩和河床浅部，为坝基防渗的重要对象。

——坝基中部为岩组，厚16m，由页状滑石化灰岩等难溶岩组成，无岩溶发育，单位吸水率ω=1.5Lu，隔水性能良好，是坝基中部相对隔水层。本层分布于两岸坝肩中部和地下厂房北西角。

——坝基上部岩溶裂隙含水层：包括、P1m等岩组，厚188m，由灰岩组成，尤其上部岩溶最为发育，地下水以脉管状活动为特征，但常受软弱夹层的阻滞形成滞水泉出溢。本层分布于175～200m高程以上坝肩上部，是上部坝肩及两岸防渗的对象。

——坝区岩溶发育主要集中于两个含水层中，主要有构造溶隙（右岸及左岸）、层面溶隙（K203、K302、K511）及管道状溶洞（左岸Kd1、Kd2、Kd3）。这些岩溶形态主要分布在地表浅部，其强度随深度增加和远离河床而减弱，垂直分带比较明显，一般埋深10～45m。层面溶蚀发育下限大致以河床基岩面以下15m（约100m高程）为控制，但是在两岸特别是左岸岩溶水向河床排泄地段稍深，其水平向两岸大约深至110～140m，再向上各层面溶蚀主要分布在高程125m以上。

根据上述分析，除对建基面及坝前出露这些溶蚀形态进行防渗处理外（详见地质缺陷处理），对深部采用水泥灌浆帷幕防渗，具体设计如下。

1.帷幕轴线布置

由于岩层产状与坝轴近于平行，防渗帷幕轴线在河床段平行于大坝轴线，下距坝轴线5.5m（坝轴线距上游坝面5m），在左岸坝端和右岸2号坝段，帷幕轴线折向上游，转角分别为130°、102°，分别延伸到3号和4号冲沟，与隔水层交汇。帷幕轴线在平面上，呈一向上游开口“梯形”防渗系统，轴线全长728m。

2.幕体结构设计

1）灌浆帷幕深度。以不钻穿承压热水含水层顶盖板为原则。

在河床段伸入D3h岩层2m，设计孔深为70～85m。在实施中因D3h岩层有些裂隙与承压热水层连通，为避免承压热水侵蚀帷幕，将帷幕底线提高到D3x中部。

两岸帷幕底线由D3x逐渐提高，终止于相对不透水层岩组，设计孔深左岸为45～175m，右岸为70～170m；考虑方便施工，河床段在坝内设基础灌浆廊道施灌，两岸深孔段设3层灌浆洞，分层钻灌，控制施灌深度为50m左右，即右岸为1号、3号、5号洞，左岸为2号、4号洞及6号平台，上下层帷幕呈叠式分层搭接，一般上层帷幕孔深入到下层灌浆洞底板以下5m，上层帷幕底部与下层帷幕顶部用衔接帷幕连接；灌浆廊道和衬砌后灌浆洞尺寸为宽3m，高3.5m。其中右岸1号、左岸2号灌浆洞原设计为沿轴线的平洞，实施中结合清挖在帷幕轴线上溶蚀严重的K302层面，开挖成沿该层面的斜洞。

2）帷幕厚度。河床段帷幕孔设计为3排，两岸为2排。

3排区，上游排为附加帷幕，为倾向上游4°的斜孔，孔深29～38m，伸入K201以下2m，下游排为主帷幕，钻孔深入相对隔水层D3x5～10m；中间排为副帷幕，孔深为主帷幕孔深度的2/3；上下排距为2m，中间排距上游排0.5m，距下游排1.5m；中间排和下游排为垂直孔，各排孔距均为2.5m。

两排区，下游排为主帷幕，钻孔深入相对隔水层2～5m，根据上游水头变化，帷幕底线逐渐从D3x提高至岩组；上游排为副帷幕，孔深为主帷幕孔深的1/2；两排均为垂直孔，排距1.5～1.8m，孔距2.5m。

衔接帷幕在灌浆洞上游壁距底高约0.3～0.5m处向下打扇形孔，与上层帷幕孔衔接，深入基岩7m，倾角分别为15°、25°、35°。

最大帷幕厚度3.75m，幕体水力坡降14.5，小于允许值20。

3）帷幕防渗标准为透水率q ≤1Lu。

3.灌浆方法及压力

坝基属多种不同成分的灰岩组成，岩性复杂，层间错动和顺层溶隙发育，构造带和溶隙面普遍充泥，用常规灌浆法和等强度值灌浆法（Gin法）进行了现场灌浆试验，后者由于岩体中层间溶蚀较发育，与帷幕灌注遇到宽大层面溶蚀时，浆液极易流失，若按此法的灌浆标准结束灌浆，幕体密实度得不到保证；同时在试验中发现，从下垂分段灌浆栓塞不易塞住，灌浆段的浆液沿陡倾角裂隙绕塞上串现象较多，处理埋塞事故耗费工时，故选用了灌浆效果较好的常规法，即小口径孔，孔口封闭，无栓塞，不待凝，自上而下分段灌浆法。(www.daowen.com)

帷幕灌浆施工程序为先河床后两岸，先下层后上层；三排孔部位先上游，次下游，再灌中间排；两排孔部位先灌下游排，再灌上游排。先导孔在主帷幕深孔排的1序孔中选定，间距30m左右，每排灌浆孔分为3序施工。

灌段长度划分：孔口以下1～3段分别为2m、1m、2m，再下均为5m。灌浆压力：河床段孔口以下3段分别为1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa，其下各段均为4.5MPa；两岸孔口以下3段分别为1MPa、2MPa、3MPa，其下各段在高程190m以下为4.5MPa，190m以上为3MPa；顶部灌浆层右岸为0.3～0.5MPa，左岸为1MPa。

右岸岸坡段在施灌时，没有根据边坡地质条件、山体厚度实际情况调整灌浆压力，同时多孔同时施灌，导致灌浆平台沿帷幕走向出现裂缝，经综合处理后，满足了安全要求（详见第三章第四节）。

（三）坝基排水

为了排除坝基帷幕后的渗水，在防渗帷幕后设排水孔，在坝基灌浆廊道内施钻，开孔点位于帷幕中心线下游1.1m，孔径110mm，孔距3m。为满足幕体允许水力坡降的要求，在建基面上，排水孔与下游排帷幕孔的距离应不小于2m。为此根据灌浆廊道底板混凝土的厚度不同，钻孔斜向下游角度为15°～30°；河床部位孔深以穿过K201为原则，一般为39～44mm，两岸孔深一般为26～37m，根据地质出露情况调整。

为了使河床部位坝基排水更为有效，在4～8号坝段区建基面上增设两道纵向副排水廊道，与布置在坝段分缝处的4条骑缝横向排水廊道连通，形成直通下游坝外的基面网格排水。上游纵向副排水廊道距坝轴25.5m，下游纵向副排水廊道距坝上游副排水廊道55.5m；纵横向排水廊道断面均为城门型2m×2.5m。上游副排水廊道内排水孔孔径91mm，孔距3m，孔深15m，向上游倾斜15°，以不钻穿K201为原则。下游副排水和横向排水廊道内的排水孔，孔径均为91mm，孔距4m，垂直孔深12m。为了防止淤塞，排水孔孔口均安装了保护管。

由于帷幕轴线在左右端折向上游，两岸帷幕后山体地面雨水流入上、下部岩溶含水层后，地下水顺层排向上游河床的通道被帷幕封堵，加之中部相对隔水层形成下部含水层的顶板，富集在下部含水层中的渗水，抬高了地下水位，曾在大坝完工前的雨季，在8号坝段排水孔中发生孔喷，喷高水柱达25m，并带出溶隙带的泥沙和细砾。为此，在左岸起点高程127m和152m、右岸起点高程216m和245m，各增加排水洞两层，并增补排水孔，又在导流洞内堵头后顺流向设置阻水帷幕，阻挡下部含水层地下水向河床基础排泄，形成一个高水高排、低水低排的幕后山体分层排水网络（详见第三章第四节）。

（四）坝基固结灌浆

为了提高基岩的完整性，提高坝基承载力，减少非均匀变形及应力集中，对坝基岩体存在的构造裂隙、开挖爆破裂隙、层间错动破碎带及溶隙溶穴，在全部建基面包括河床部位上游铺盖和下游护坦，均布置了固结灌浆孔，采用梅花形布孔，局部受结构尺寸限制则采用方格形布孔。纵横孔距视坝基应力和地质情况采用3m×3m、4m×4m两种尺寸。孔深一般为5m，在坝踵、坝趾及坝外上下游地基应力较高区布置2～3排深孔10～15m，一般均为垂直孔。灌浆压力视混凝土盖重、地质条件及灌浆孔序选定，一般为0.4～0.7MPa，最大为1.0MPa，最小为0.2MPa。合格标准为：总孔数5%的检查孔透水率小于或等于3Lu、声波波速不小于4000m/s。

对于岸坡布置了接触灌浆的台阶区，采取靠边坡一定距离打斜孔灌浆，避免垂直孔损坏和堵塞岸坡接触灌浆管路，孔距视台阶尺寸和地质条件布置。

（五）地质缺陷处理

江垭大坝建基面出露有断层（F）、层间错动（f）、层间溶隙（K）、构造溶隙（Kg）及管道溶洞（Kd）等地质缺陷，其处理如下。

1.断层处理

断层F12位于左岸，产状20°～24°/SE∠41°～48°，破碎带宽0.3～0.85m，斜切左岸EL170m以下各坝段平台，延伸至河床尖灭，与出露在坝基EL147～118m的F19在EL123m平台交汇。对坝基破碎带及交汇带所有破碎岩体进行大范围的挖除，置换混凝土，并加强固结灌浆处理；出现在边坡上的F12、F19断层采用刻槽回填混凝土处理。

断层F11横切河床位于坝前25m，产状40°～70°/SE∠48°～50°，破碎带宽0.2～1.0m，与河床部位f111、f112、f113层间错动交汇；坝前还出露有层面溶隙K201、K202。为了提高该区基岩的完整性，增强防渗效果，除对F11断层清挖刻槽作混凝土塞外，在F11、层间错动及层面溶隙顶面设置混凝土防渗铺盖，并进行了固结灌浆。

2.层间错动处理

位于坝基岩组内有较大较连续的层间错动f111、f113、f411、f412，错动层厚0.1～0.4m，采用混凝土塞和固结灌浆处理，开挖深度为错动厚度的1.5倍。

3.溶蚀带处理

在坝基沿层间错动形成的溶隙，一般宽1～30cm，采用在开挖的基面上刻槽作混凝土塞，并辅以固结灌浆。

坝基出露的构造溶隙，浅层的已开挖清除，较大的有右岸坝头，宽0.1～2m，深度达40m，且横穿大坝帷幕线。在坝基表面采用混凝土塞处理，在帷幕处沿溶隙开挖斜井，断面尺寸2.5m×2.5m。原设计挖深40m，在施工过程中，该部位发育宽度较小，施工困难，仅挖深5m，并回填混凝土。

最大的管道状溶洞Kd1、Kd2，位于左岸坝基内，是沿构造溶隙和层面溶隙交汇处形成。Kd1长约47m，体积约200m3，Kd2长约40m，体积约83m3，均采用撬挖清洗后回填混凝土，并作回填灌浆处理。

4.探洞处理

对于在坝基内的勘探洞，采取清除松动岩石，扩挖软弱破碎带，清洗后回填R200混凝土；对通向坝基以外的探洞，考虑地基应力扩散的影响，处理范围向上下游各延伸10m，对通过帷幕线的探洞还需作两道止水片，并作接触灌浆。