萬(wàn)團(tuán)水庫(kù)基礎(chǔ)施工基礎(chǔ)方案的分析與研究

摘 要:萬(wàn)團(tuán)水庫(kù)因未達(dá)到小(2)型水庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn);壩腳滲漏，存在滲漏安全隱患;放水涵管為石砌涵管，存在安全隱患;大壩屬于三類(lèi)壩，被列入加固工程。施工過(guò)程中，因該處地質(zhì)條件的特殊性，勘察單位未能進(jìn)行地質(zhì)資料的提示，使基礎(chǔ)施工處理方案幾經(jīng)修正，本文將在些對(duì)大壩基礎(chǔ)防滲部分的處理作一介紹，供同類(lèi)工程借鑒。

關(guān)鍵詞:水庫(kù)施工 方案 分析與研究

中圖分類(lèi)號(hào):TV223.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2011)03(c)-0087-01

1 工程概況

（1）萬(wàn)團(tuán)水庫(kù)位于上虞市長(zhǎng)塘鎮(zhèn)桃花園村，工程于1958年建成，集雨面積0.72km2，主河道長(zhǎng)度1.067km，平均比降128.2%。最大壩高15.47m，壩頂長(zhǎng)約142m，壩頂寬度4.7～5.2m，溢洪道寬度約9.0m，總庫(kù)容10萬(wàn)m3，正常庫(kù)容6.21萬(wàn)m3，是一座以灌溉為主的小(2)型水庫(kù)。大壩為均質(zhì)土壩，當(dāng)時(shí)施工主要由人工挑抬，人工夯實(shí)，土料取自附近山地，1988年對(duì)大壩進(jìn)行了黃泥灌漿。放水涵洞為石砌涵管，進(jìn)口安裝一臺(tái)Φ300mm插板門(mén)。水庫(kù)下面為同天斗水庫(kù)。安全技術(shù)認(rèn)定為:洪水復(fù)核結(jié)果表明，水庫(kù)未達(dá)到小(2)型水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn):30年一遇洪水設(shè)計(jì)、300年一遇洪水校核;壩體穩(wěn)定復(fù)核結(jié)果表明，水庫(kù)現(xiàn)有大壩，上、下游壩坡的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均能滿(mǎn)足規(guī)范要求;壩腳存在滲漏現(xiàn)象，存在滲漏安全隱患;放水涵管為石砌涵管，未經(jīng)妥善處理，存在安全隱患。根據(jù)《浙江省小型水庫(kù)大壩安全技術(shù)認(rèn)定辦法》，大壩屬于三類(lèi)壩。

（2）地質(zhì)勘探揭示，在埋深28.00m深度范圍內(nèi)，地基土按其成因類(lèi)型和物理力學(xué)性質(zhì)，可將地基土劃分為2個(gè)工程地質(zhì)層。①素填土:灰黃色，灰色，濕。松散，主要以碎石混黏性土為主，富含植物根莖，本層全場(chǎng)分布，層厚0.4～0.70m;②素填土:灰黃～灰黃色，濕，松散，主要以礫砂混黏性土為主，局部地段以粉質(zhì)黏土為主，局部砂礫成份高，顆粒組成為:礫徑2～20mm含量約40%;中、粗、細(xì)砂含量約20%～30%，黏粉含量約30%，平均滲透系數(shù)為:3.51×10-4cm/s，水平2.62×10-4cm/s，本層全場(chǎng)分布，層厚8.50～19.80m;③強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r:黃灰～棕紅色，晶屑凝灰?guī)r結(jié)構(gòu)可辨，成份主要為強(qiáng)風(fēng)化晶屑凝灰?guī)r，手折可斷，沿裂隙風(fēng)化強(qiáng)烈，巖石裂隙發(fā)育，所取巖芯碎散狀、顆粒狀，本層全場(chǎng)分布，層厚4.80～9.30m;④中等風(fēng)化凝灰?guī)r:灰黃、棕紅色，成份主要為半玻璃光澤的斜長(zhǎng)石晶屑、斜長(zhǎng)石晶屑。錘擊聲脆，巖心呈柱狀，鉆機(jī)干鉆困難。巖石為較硬巖，巖體較破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為IV級(jí)，巖石質(zhì)量指標(biāo)RQD=80%，勘察未揭穿;現(xiàn)場(chǎng)勘察，壩址附近出露的基巖特性分析，壩區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，大壩兩端及附近未見(jiàn)能形成對(duì)庫(kù)區(qū)有較大影響的構(gòu)造作用，巖石節(jié)理裂隙發(fā)育一般，為閉合裂隙。節(jié)理透水性較小。

2 設(shè)計(jì)方案與施工方案的修改

施工圖設(shè)計(jì)對(duì)大壩迎水坡及背水坡表部進(jìn)行加固處理，大壩內(nèi)坡防滲體腳下基礎(chǔ)采取高壓注漿處理。

施工過(guò)程中發(fā)生了以下事件。

(1)工程挖坑發(fā)現(xiàn)上游壩腳處下面有礫石層，高壓擺噴不能保證形成連續(xù)的防滲墻。故修改為黃泥套井截水基礎(chǔ)。

(2)在進(jìn)行黃泥套井基礎(chǔ)施工時(shí)，又出現(xiàn)透水層，出水量難以用集水井排水施工。坑探結(jié)果如表1所示。

在壩長(zhǎng)1/2處的探坑右側(cè)為庫(kù)底深潭，挖探坑困難，透水層更厚，埋藏更深。這樣的地質(zhì)出水情況不能使用黃泥套井施工。

(3)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行第二次變更后改為:左壩段庫(kù)底黏性土作為天然鋪蓋與斜墻連接;右壩段大方腳下的礫石層挖除干凈砌筑混凝土漿砌塊石大方腳基礎(chǔ)，上部與黏土斜墻連接，施工過(guò)程中采用集水井進(jìn)行降低透水層中來(lái)水對(duì)施工的影響，以保證漿砌塊石的施工質(zhì)量。要求黏土斜墻及黏土鋪蓋的滲透系數(shù)小于1×10-5cm/s，壓實(shí)度大于0.96。

3 原因分析與處理方法的研究

(1)由于萬(wàn)團(tuán)水庫(kù)建設(shè)時(shí)間較早，缺乏設(shè)計(jì)、地質(zhì)、施工與大壩觀(guān)測(cè)等基本資料，水庫(kù)初步設(shè)計(jì)前業(yè)主委托了勘察單位進(jìn)行大壩基礎(chǔ)的地質(zhì)勘察。由于地質(zhì)資料中并未提示該水庫(kù)大壩基礎(chǔ)中的透水層情況而導(dǎo)致初步設(shè)計(jì)時(shí)不能正確地處理。

(2)本工程在處理礫石層時(shí)采用高壓灌漿，在一般工程中應(yīng)該是符合常理的，也是可行的，本工程變更的一個(gè)重要原因是因?yàn)楣こ塘勘容^小，高壓擺噴施工成本較高施工單位尋找困難，如果仍然使用原設(shè)計(jì)方法施工，工程造價(jià)將大幅增加。

(3)利用黃泥套井回填進(jìn)行防滲處理，是水庫(kù)大壩加固處理的常用方法，這種施工方法施工難度小，工程質(zhì)量容易保證，而且直觀(guān)可見(jiàn)，它的首要條件是套井造孔完整、黃泥回填應(yīng)在干燥條件下才能進(jìn)行施工。但是本工程中有1.2～2.0m的礫砂混黏性土層，這樣將難以保證套井的造孔完整，又因透水層中有較大量的滲透水，采用集水井在大壩上、下游都無(wú)法保證套井內(nèi)黃泥在干燥環(huán)境下的施工質(zhì)量，最后只能使用基礎(chǔ)大方腳的混凝土漿砌。這樣一來(lái)，工程經(jīng)歷了二次重大的變更，變更耗時(shí)數(shù)月，使工程的工期相應(yīng)地延誤，同時(shí)也增加的工程的造價(jià)。

(4)基礎(chǔ)是任何一個(gè)建筑物、構(gòu)筑物的最重要組成部分，關(guān)系到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全，合理地進(jìn)行基礎(chǔ)的選型與設(shè)計(jì)是建筑物、構(gòu)筑物的重點(diǎn)，也是減少建設(shè)投資與周期的有效途經(jīng)。地質(zhì)勘察資料的準(zhǔn)確與否是關(guān)系基礎(chǔ)處理成改的關(guān)鍵。所以基礎(chǔ)勘察資料必須準(zhǔn)確、真實(shí)與符合建筑物建設(shè)的需要，同時(shí)也應(yīng)該滿(mǎn)足規(guī)范的規(guī)定。只有準(zhǔn)確真實(shí)的地質(zhì)基礎(chǔ)勘察資料和正確的設(shè)計(jì)方案才是工程安全、節(jié)資、省時(shí)的保證。任何工程都不能忘記這一點(diǎn)，任何一個(gè)技術(shù)人員都應(yīng)該加以引起高度的重視。

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文