強(qiáng)巖溶地區(qū)混凝土壩基基礎(chǔ)處理施工技術(shù)分析

裴喜濤

摘 要：強(qiáng)巖溶地區(qū)混凝土壩壩基基礎(chǔ)處理施工中，極易出現(xiàn)滲漏涌水問(wèn)題，給基坑開(kāi)挖和基礎(chǔ)混凝土澆筑施工造成制約，甚至給整個(gè)工程項(xiàng)目埋下嚴(yán)重的安全隱患。本文就強(qiáng)巖溶地區(qū)混凝土壩基基礎(chǔ)處理施工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析和研究，以加強(qiáng)強(qiáng)巖溶地區(qū)混凝土壩基基礎(chǔ)處理施工質(zhì)量控制，僅供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)巖溶地區(qū)；混凝土壩基；基礎(chǔ)處理；施工技術(shù)

本文以某強(qiáng)巖溶地區(qū)水電站工程為例，探討混凝土壩基基礎(chǔ)處理施工技術(shù)。該工程總庫(kù)容為9.10億m3，正常蓄水位為365.00m，電站樁基1220MW，數(shù)年來(lái)平均發(fā)電量為45.56億kW。就水電樞紐組成情況來(lái)看，其主要包含全斷面碾壓混凝土重力壩、左岸壩后廠房、右岸垂直升船機(jī)、溢流表孔和消力池等建筑物。該地區(qū)混凝土壩的最大壩高為102m，河床最低建基面高程為265m，基礎(chǔ)最寬部位為73.124m。該工程施工前期以左岸河床導(dǎo)流，右岸施工，工程中后期以導(dǎo)流底孔及缺口聯(lián)合下泄洪水導(dǎo)流，并基于部分壩段和上下游圍堰形成縱向混凝土圍堰。

1 壩基工程水文地質(zhì)條件

就該壩基工程水文地質(zhì)條件來(lái)看，壩址河段河床中存在順河向礁灘，高度在288.5-289.6m之間，寬度為50m。礁灘至左右岸邊的距離以及河床深淺度不一致，枯季水深也存在一定差異。在強(qiáng)巖溶地區(qū)工程施工中，主要利用河床修筑縱向混凝土圍堰。對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行勘察發(fā)現(xiàn)，河床呈深切發(fā)育狀態(tài)，存在侵蝕問(wèn)題，河床存在溶蝕。侵蝕溝槽發(fā)育以及小型溶蝕裂隙交錯(cuò)分布等問(wèn)題，裂隙寬度較小但深度較大，滲漏通道復(fù)雜度高，混凝土壩基基礎(chǔ)處理施工難度較大。

2 壩基滲漏用水及通道勘查

2.1 壩基滲漏概況

該工程不同壩段壩基存在不同的滲漏情況，其中10號(hào)壩段壩基總涌水量超出2m3/s，涌水壓力最大為0.2MPa。11號(hào)、12號(hào)壩段在277m高程存在滲漏情況，由于壩基裂隙與巖溶發(fā)育，導(dǎo)致出現(xiàn)明渠水流沿溶槽裂隙出現(xiàn)滲漏，并且這兩個(gè)壩段出現(xiàn)多處大流量的滲漏通道。與此同時(shí)，這兩處壩段建基面270m高程出現(xiàn)滲漏情況，上游水流沿著上游圍堰深層溶槽裂隙出現(xiàn)滲漏。

2.2 滲漏通道探查

基于物探鉆孔測(cè)試能夠準(zhǔn)確把握壩段壩基整體地質(zhì)狀況和滲水通道，基于一定深度的孔位開(kāi)展孔內(nèi)錄像和CT測(cè)試。結(jié)果顯示，壩基溶蝕裂隙發(fā)育較好，溶縫溶溝呈矩陣式分布狀態(tài)，這就導(dǎo)致地下溶縫與溶溝的實(shí)際定位難度較大。11、12號(hào)壩段270m高程建基面滲漏涌水點(diǎn)平面示意圖如圖1所示。

基于鉆孔探查能夠明確找準(zhǔn)集中滲漏位置，工程實(shí)踐表明，滲漏通道部位的鉆孔存在大量涌水的情況，為保證強(qiáng)巖溶地區(qū)混凝土壩基基礎(chǔ)處理施工的規(guī)范性和可靠性，基于下游灌漿廊道能夠?qū)崿F(xiàn)固結(jié)灌漿。

通過(guò)連通性試驗(yàn)，可以明確10號(hào)段滲水通道的具體位置，并在右壩段適當(dāng)高程平臺(tái)進(jìn)行河床過(guò)流側(cè)鉆孔，開(kāi)展連通性試驗(yàn)，將高錳酸鉀試劑置于鉆孔內(nèi)，以準(zhǔn)確查找10號(hào)段下部分滲水通道。

3 堵漏灌漿及基礎(chǔ)處理方案

3.1 探查結(jié)果分析

通過(guò)物探測(cè)試、鉆孔探查以及連通性試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，上述三個(gè)壩段壩基巖溶裂隙發(fā)育具有一定特殊性，分布狀態(tài)為縱橫交叉，此時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確判斷滲漏通道的發(fā)育特點(diǎn)，并且常規(guī)堵漏灌漿方式無(wú)法取得理想的封堵效果，此時(shí)應(yīng)當(dāng)采取其他的堵漏措施和混凝土壩基基礎(chǔ)處理施工方案，以保證堵漏效果滿(mǎn)足施工標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 堵漏灌漿及基礎(chǔ)處理方案

在10號(hào)壩段右塊左側(cè)、11號(hào)壩段靠近10號(hào)壩段側(cè)、連接段上游側(cè)及下游消力池上游側(cè)部位形成兩個(gè)相對(duì)“L”形封閉的完整灌漿帷幕，并將壩基的堵漏灌漿施工分一般防滲堵漏孔灌漿、集中滲漏通道封堵灌漿、壩基加固補(bǔ)強(qiáng)灌漿3部分進(jìn)行，灌漿施工穿插進(jìn)行，并根據(jù)施工中情況變化及時(shí)調(diào)整。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件，采取預(yù)埋鋼盒集水、周邊C20沙漿紡織袋封堵、鋼管引排至倉(cāng)面外后，分塊進(jìn)行基礎(chǔ)清理、混凝土澆筑施工，后期再對(duì)集水鋼盒、引排水管進(jìn)行封堵充填的處理措施。

4 堵漏灌漿施工技術(shù)

采用測(cè)量?jī)x確定孔位并校核孔傾角和方位，一般開(kāi)始采用小孔徑鉆進(jìn)，根據(jù)鉆孔及涌水情況確定灌注材料。鉆孔分段與灌漿分段相對(duì)應(yīng)。堵漏灌漿孔采用以水泥漿或水泥膏漿為主，砂漿與化灌等為輔的材料進(jìn)行灌注。對(duì)漿液進(jìn)行規(guī)范拌制，并掌握好漿液配合比，選取正確的灌漿方式開(kāi)展施工操作。

采用大孔徑鉆孔，孔口安裝可拆卸式灌漿封閉器的方式進(jìn)行灌漿。用二級(jí)配泵送混凝土堵管，最終決定采用孔口并管，一套泵管泵送砂漿、另一套管路灌注膏狀漿液，用大流量的塑性材料封堵滲漏通道。每個(gè)灌漿孔結(jié)束灌漿后，采用濃漿回填鉆孔。

為了防止灌漿過(guò)程中所加摻合料被大涌水沖出，在涌水出口處安放鋼筋格柵和鋼筋籠，鋼筋格柵和鋼筋籠的尺寸及安放部位根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)探明的涌水口形狀及大小確定。

5 堵漏灌漿處理后效果

10號(hào)壩段預(yù)埋的引排水管封堵后，11、12號(hào)壩段下切開(kāi)挖揭露面檢查情況表明，預(yù)埋的引排水管及巖溶裂隙均充填密實(shí)，膠結(jié)良好。

6 結(jié)論

通過(guò)關(guān)于強(qiáng)巖溶地區(qū)混凝土壩基基礎(chǔ)處理施工的研究，可以得出以下結(jié)論：第一，集中滲漏通道的封堵具有一定特殊性，需要將鋼筋格柵安裝于涌水出口并壓重，以免所加入的摻合料被大涌水沖出而影響集中滲漏通道實(shí)際封堵效果。第二，強(qiáng)巖溶地區(qū)巖溶通道滲漏涌水封堵難度較大，系統(tǒng)性灌漿斌不能取得理想的基礎(chǔ)處理效果，在實(shí)際施工中應(yīng)當(dāng)結(jié)合滲漏通道的具體類(lèi)型，并全面考量滲漏情況及鉆孔結(jié)果，采取有針對(duì)性的處理措施，從而全面提高強(qiáng)巖溶地區(qū)滲漏通道封堵效果，保證混凝土壩基基礎(chǔ)處理施工質(zhì)量的規(guī)范性和可靠性。第三，工程實(shí)踐表明，受到巖溶裂隙滲漏通道滲流量大且存在壓力等因素的影響，使得集中滲漏通道的封堵難度較大，應(yīng)當(dāng)從封堵材料以及施工工藝入手，規(guī)范泵送砂漿施工操作，并以摻和膨潤(rùn)土、水玻璃和微膨脹材料為主要施工材料，混合制成膏狀漿液后，一并灌注于滲漏通道內(nèi)，以保證堵漏效果滿(mǎn)足強(qiáng)巖溶地區(qū)混凝土壩基基礎(chǔ)施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從而保證混凝土壩基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和牢固性。第四，本文關(guān)于強(qiáng)巖溶地區(qū)混凝土壩基基礎(chǔ)處理施工技術(shù)的研究，對(duì)混凝土壩基深層巖溶滲漏通道實(shí)現(xiàn)了成功封堵和基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)加固灌漿，與混凝土壩基基礎(chǔ)處理要求相一致，為相關(guān)工程積累了可靠的經(jīng)驗(yàn)，并具有一定借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]李春貴，蔣延軍.強(qiáng)巖溶地區(qū)混凝土壩基基礎(chǔ)處理施工技術(shù)[J].人民長(zhǎng)江，2016，47（11）：61-65.

[2]楊勇.強(qiáng)巖溶地區(qū)水庫(kù)大壩地基開(kāi)挖與處理質(zhì)量控制、檢查[J].工程技術(shù)：全文版，2015（12）：00026-00027.

[3]楊曉東，孫富斌，高雙陽(yáng)，孔錦，周飛.巖溶地區(qū)壩基溶洞施工處理技術(shù)[J].云南水力發(fā)電，2014（B11）：25-26.endprint