色拉龍一級水電站軟巖壩基灌漿加固處理技術(shù)

摘 要：位于強(qiáng)風(fēng)化低強(qiáng)度軟巖地層上的水電站壩基處理是確保電站建筑安全性的關(guān)鍵。本文結(jié)合老撾色拉龍一級水電站工程實(shí)例，通過對固結(jié)灌漿與帷幕灌漿技術(shù)的實(shí)踐運(yùn)用，對軟巖壩基灌漿加固處理技術(shù)進(jìn)行了初步探討，對老撾同類軟巖地層壩基灌漿處理基礎(chǔ)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：水電站；軟巖壩基；灌漿加固

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.126

0 引言

近年來老撾水電市場的快速發(fā)展，對走出國門的項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量提出了更高的要求。受制于老撾的國情與建設(shè)條件，水電站項(xiàng)目建設(shè)中對強(qiáng)風(fēng)化低強(qiáng)度壩基的綜合處理與特性改良是其質(zhì)量與安全的重要保障。本文基于老撾色拉龍一級水電站軟巖壩基灌漿處理的應(yīng)用為老撾同類寬廣河床強(qiáng)風(fēng)化軟巖重力壩的壩基處理提供參考。

1 工程地質(zhì)條件

色拉龍一級水電站位于老撾沙灣拿吉省色拉龍河下游河段，是一座以發(fā)電為開發(fā)任務(wù)的壩式電站。碾壓混凝土重力壩高64.5m，引用流量171m3/s，調(diào)節(jié)庫容2.84億m3，裝機(jī)容量70MW。工程壩區(qū)為丘陵河谷地貌，階地不發(fā)育，河床偏右岸分布寬約30m～100m的基巖臺地，岸坡腳連續(xù)分布砂巖崩積大塊石。

壩址河床覆蓋層厚約0.5m～1m，為洪沖積含漂砂礫卵石層，下伏基巖為侏羅系上段（J2）砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥巖。大壩建基面以砂巖，間夾泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖或泥巖透鏡體為主，巖體為Ⅳ類。壩址區(qū)斷裂不發(fā)育，巖層為單斜構(gòu)造，巖層產(chǎn)狀N20°～40°W/SW∠6°～15°，泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥巖除層面外其它裂隙不發(fā)育。壩址區(qū)地下水埋深左岸18m～22m，右岸5m～28m，局部砂軟巖集中部位中等透水，相對不透水層q≤3Lu頂板埋深。大壩建基面巖體濕抗壓強(qiáng)度為6.61～34.2Mpa，為軟巖或較軟巖，強(qiáng)度低，強(qiáng)風(fēng)化，易崩解，需采取相應(yīng)地基加固處理措施。

2 壩基灌漿加固處理措施

2.1 基坑保護(hù)

壩基巖體中的泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥巖抗風(fēng)化能力弱，具強(qiáng)～極強(qiáng)風(fēng)化崩解性，開挖暴露失水后1～3天即產(chǎn)生風(fēng)化崩解，呈薄片狀、碎粒狀，巖石力學(xué)強(qiáng)度大大降低。為保證基建面巖體的質(zhì)量，開挖時(shí)應(yīng)預(yù)留1m～2m保護(hù)層，再采用人工清理至建基高程，清基后24小時(shí)內(nèi)必須噴混凝土或進(jìn)行澆筑混凝土。

2.2 固結(jié)灌漿

固結(jié)灌漿采用循環(huán)法灌漿，受老撾當(dāng)?shù)夭牧系南拗?，灌漿材料采用42.5普通硅酸鹽水泥，添加普通摻合料與速凝劑、減水劑及穩(wěn)定劑。灌漿按工序采用低壓、濃漿、間歇灌漿的方法形成灌漿蓋重后，按工序鉆灌各孔段直至終孔。灌漿孔徑不小于38mm，孔底偏差不大于1/40～1/20孔深。當(dāng)灌漿段水泥注入量大于1t/m時(shí)，可灌注水泥砂漿或摻入3%～5%水玻璃灌注。漿液水灰比按2：1、1：1、0.8：1、0.5：1由稀到濃分別配置，并進(jìn)行基本漿液性能測試。固結(jié)灌漿段分兩個(gè)孔序進(jìn)行施工，Ⅰ孔序段長5m，灌漿壓力0.2Mpa，Ⅱ孔序段長5m，灌漿壓力0.25Mpa，單位注入量區(qū)間與透水率區(qū)間頻率見下表。

固結(jié)灌漿布設(shè)2個(gè)抬動變形觀測孔，觀測結(jié)果顯示，Ⅰ孔序與Ⅱ孔序灌漿施工均未發(fā)生抬動，抬動變形值0.0μm。通過鉆孔取芯與壓水試驗(yàn)等進(jìn)行綜合評定，在固結(jié)灌漿施工結(jié)束3天后，選取5個(gè)檢查孔進(jìn)行取芯與壓水試驗(yàn)進(jìn)行質(zhì)量檢查，結(jié)果見下表。

通過固結(jié)灌漿試驗(yàn)成果可看出，針對夾雜泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥巖的中等透水性軟巖壩基，在壩基灌漿處理中，選用42.5普通硅酸鹽水泥的純水泥漿漿液灌注是有效的，能有效地提高巖體均勻性與整體強(qiáng)度；水灰比采用2：1、1：1、0.8：1、0.5：1的四個(gè)比級，并以2：1為開灌比是可行的。

2.3 帷幕灌漿

帷幕灌漿鉆孔、灌漿按分序加密的原則實(shí)施，自上而下分段、小孔徑鉆進(jìn)、孔內(nèi)循環(huán)灌漿、孔口封閉，壩基帷幕灌漿上部混凝土蓋重厚度不小于6m。灌漿選用42.5普通硅酸鹽水泥漿液，灌漿漿液由稀到濃逐級改變，水灰比取3：1、2：1、1：1、0.8：1、0.5：1等5個(gè)比級。各部位灌漿壓力值見下表。

3 結(jié)論與建議

色拉龍一級水電站壩基為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥巖相互夾雜的軟巖，存在強(qiáng)度低、易崩解的特點(diǎn)。大壩壩基施工通過采用基坑保護(hù)、固結(jié)灌漿、帷幕灌漿、及時(shí)防護(hù)等綜合措施，有效保障了壩基的安全性。色拉龍一級水電站壩基處理提出選用純水泥漿液作為軟巖加固灌漿材料的舉措，在本工程實(shí)踐中得到有效使用，工程建設(shè)至今有效解決了老撾當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)材料短缺與材料成本的難題，值得老撾類似地質(zhì)條件下寬廣河床重力高壩建設(shè)的推廣與應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]固結(jié)灌漿結(jié)合錨筋樁技術(shù)在水電站地基處理中的應(yīng)用[J].四川建材，2016，42（04）：137-138.

[2]軟硬互層地基高混凝土壩壩基處理技術(shù)[J].水利科技，2014，1（03）：17-24.

[3]高壩壩基固結(jié)灌漿效果綜合檢測分析[J].工程地球物理學(xué)報(bào)，2015，12（01）：128-134.

[4]老撾Nam Ngum5水電站壩基抗滑及變形穩(wěn)定分析[J].云南水力發(fā)電，2015，31（01）：32-35.

[5]中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司.老撾色拉龍一級水電站壩基固結(jié)灌漿施工技術(shù)要求[R].2017.

[6]中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司.老撾色拉龍一級水電站壩基帷幕灌漿施工技術(shù)要求[R].2017.

[7]中國水利水電第十工程局有限公司.大壩壩基灌漿生產(chǎn)性試驗(yàn)報(bào)告的施工方案[R].2017.

作者簡介：鄭毅（1989-），男，云南個(gè)舊人，碩士研究生，助理工程師，主要從事地下空間工程工作。