拱壩壩肩深層地質(zhì)缺陷處理施工

一、概 況

該拱壩位于重慶市，在拱壩兩岸拱座下游有302#、305#、404#等數(shù)條夾層。根據(jù)計算分析，對拱座的穩(wěn)定可能產(chǎn)生不利影響，根據(jù)缺陷情況，采取在不同高程沿夾層走向打平洞、頗夾層傾向打斜洞，然后回填砼，以使斷層面上形成網(wǎng)格狀混凝洞塞的處理措施，以減少壩肩下游巖體的壓縮變形，達(dá)到改善壩肩穩(wěn)定的目的。

二、深層地質(zhì)缺陷處理

1、處理方案

拱壩兩岸分別在高程185m、200m、230m、250m、270m、285m布置五層共43條平洞，深層處理施工特點:一是開挖總是沿著破碎帶進(jìn)行，開挖施工安全必須足夠重視，二是開挖出渣與壩基開挖出渣道路干擾。深層處理施工程序:先壩基范圍、后壩基外，先上游、后下游，先低處、后高部。

2、深層處理洞井開挖

為了減少爆破對圍巖的破壞影響，深層洞井開挖均采用光面爆破方法，由于洞井?dāng)嗝娣e在5-19，4m2，因此洞井開挖方法為全斷面一次開挖，其爆破參數(shù)，周邊孔間距40-60cm，炮孔直徑50-55mm，藥卷直徑22mm，線裝藥密度0.2-0.3kg/m，單耗0.6-0.8kg/m3。爆破區(qū)優(yōu)先采用塑料導(dǎo)爆管引爆，周邊孔起爆用導(dǎo)爆索引爆。

(1)通風(fēng)排煙:洞井開挖斷面較小，且都單向掘進(jìn)，通風(fēng)條件較差，一般方法為在洞口附近選擇或開挖一小平臺放通風(fēng)機(jī)，加接帆l布軟管向洞內(nèi)鼓入新鮮空氣，管長度大于120m以上時，再串聯(lián)一臺鼓風(fēng)機(jī)，保證開挖煙霧排除和保證空氣流動速度不小于0.25m/S。

(2)臨時支護(hù):洞井開挖是在不良地質(zhì)段中進(jìn)行的，安全應(yīng)緊跟工作面，一般采用砂漿錨桿支護(hù)，對開挖后圍巖比較破碎時，可先噴一層3-5cm的薄砼，然后再用錨桿支護(hù)、錨桿參數(shù)及要求為:錨桿長度2-2.5m，錨桿直徑22mm，間排距0.8-1.0m，砂漿水灰比為0.4-0.45，支護(hù)的其它要求按水工建筑物地下開挖工程施工技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。

(3)出碴方法:由于洞井半徑較小，平硐出碴機(jī)械一般選用人力推車或礦斗車將洞碴運至洞口，然后再汽車運至左岸棄碴場。

(4)施工布置:考慮出碴線路的原則是盡可能利用壩基開挖運輸?shù)缆?，結(jié)合各層平洞間的斜洞，以達(dá)到出碴的同時，盡可能減少對壩基開挖運輸?shù)缆返母蓴_。具體考慮如下:

①左、右岸185、200層平洞開挖出碴線路，利用壩基開挖 185運輸?shù)缆?

②左、右岸230層平洞開挖出碴利用壩基開挖 220運輸?shù)缆?

③左、右岸250層平洞開挖出碴利用壩基開挖 250運輸?shù)缆?

④左、右岸270層平洞碴通過270-250層間斜洞，然后再利用 255運輸?shù)缆?

⑤左、右岸285層平洞碴通過285-270-250層間斜井，再利用 255運輸?shù)缆烦霾辍?/p>

各高程乎洞開挖用風(fēng)均用移動式壓風(fēng)機(jī)，布置在洞口附近，然后再用風(fēng)管接至工作面。

3、深層處理砼回填

(1)拱座深層洞井回填砼均采用泵送砼回填。

(2)砼運輸:由拌和樓用攪拌罐車直接運至平洞口，卸入砼泵受料斗內(nèi)，由砼泵送至澆搗工作面。

(3)砼入倉方式:采取一端逐段向另一端進(jìn)料的方式，同時注意頂部砼回填，不得出現(xiàn)架空現(xiàn)象，砼不振搗，直接用砼泵泵滿。

(4)砼澆筑分段長度:平洞、井砼回填分段長度5-10m，不分層一次澆完。

(5)砼澆筑溫度控制:為使砼與圍巖結(jié)合良好，砼澆筑安排在冬季12-2月份。

4、泵送砼的質(zhì)量技術(shù)要求

(1)洞井回填泵送砼的主要技術(shù)指標(biāo):

(2)泵送砼的含砂率不低于40-45%;

(3)泵送砼的最大骨料粒徑應(yīng)不大于導(dǎo)管管徑的1/3，一般采用二級配粗骨料，防止超徑骨料進(jìn)砼泵。

(4)泵送砼施工質(zhì)量評定指標(biāo)應(yīng)滿足強(qiáng)度保證率P≥90%，離差系數(shù)CV<0.14。

5、頂拱回填灌漿

(1)洞井回填灌漿利用灌漿管路進(jìn)行，回填灌漿分區(qū)引管進(jìn)行，每2-4個砼澆筑段為一灌區(qū)，灌區(qū)長度控制在15-20m。

(2)每個灌區(qū)灌漿系統(tǒng)由進(jìn)漿主管(φ1.5)，進(jìn)漿支管、回漿支管、排氣主管(φ1.5)及止?jié){帶組成。布置在頂拱基巖上，進(jìn)漿口和排氣口鉆孔深入洞頂基巖50cm，進(jìn)、回漿管、排氣管分別引入后澆區(qū)，并按設(shè)計要求作好管口標(biāo)志。

(3)灌漿方法:配合砼澆筑分段，以洞里向外，按單管逐根連續(xù)灌注。

(4)灌漿材料:水泥采用52.5，漿體水灰比0.5:1，漿液中加膨脹劑鋁粉，其摻量按水泥用量的萬分之一。

(5)灌漿壓力:采用0.4Mpa(排氣管口壓力)。

(6)灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)排氣管排出0.5:1的濃漿、且達(dá)到設(shè)計壓力值，管路吸漿量小于0.4L/min時，持續(xù)20分鐘，灌漿即可結(jié)束。

(7)灌漿時間:灌漿區(qū)內(nèi)最后一段砼齡期大干14夭方能進(jìn)行回填灌漿。

(8)回填灌漿質(zhì)量檢查、驗收等按《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行。

三、結(jié) 論

該工程經(jīng)過平洞和斜洞混凝土回填施工，及回填灌漿后，進(jìn)行了大壩混凝土施工，在壩基內(nèi)埋設(shè)了觀測儀器。在大壩蓄水試運行過程中，通過儀器測試，壩體基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，地基變形和滲透壓力在設(shè)計值控制范圍內(nèi)，所以，這種軟弱地層的處理方法是可行的，為類似地質(zhì)條件的工程項目提供了可借鑒的經(jīng)驗。