水庫砌石重力壩壩基開挖與基礎(chǔ)處理研究

鄧次兵

（郴州市水電建設(shè)公司，湖南 郴州423000）

1 引言

水庫作為與民生緊密聯(lián)系的工程，逐漸得到國家與社會(huì)各界越來越高的重視，其不僅能利用庫容攔蓄洪水，使下游河道洪峰流量大幅減少，有效規(guī)避洪水災(zāi)害，還能充分發(fā)揮徑流調(diào)節(jié)、蓄洪補(bǔ)枯的作用，使天然來水能在時(shí)間與空間方面更好地滿足人們的用水需求。但與此同時(shí)，雖然水庫砌石重力壩壩基開挖與基礎(chǔ)處理是水庫建設(shè)的重中之重，施工效率與質(zhì)量卻始終難以得到保證，建筑單位與施工企業(yè)要全面提高水庫建成后投入使用的效果和安全性，對水庫砌石重力壩壩基開挖與基礎(chǔ)處理更深入的研究必須提上日程。

2 工程概況

蘇仙區(qū)位于郴州市中部，周邊與郴州市北湖區(qū)、桂陽縣、資興市、永興縣、宜章縣接壤，1995年撤縣設(shè)區(qū)，現(xiàn)轄6個(gè)街道、9個(gè)鎮(zhèn)、1個(gè)鄉(xiāng)，總?cè)丝?6.42萬人。近年來，受全球氣候變化等因素的影響，極端天氣頻繁出現(xiàn)，干旱災(zāi)害發(fā)生頻次及影響范圍有逐步加重?cái)U(kuò)大之勢。2013年，全區(qū)因旱受災(zāi)人口達(dá)6萬人之多，飲水困難人口達(dá)1.55萬人，牲畜2.6萬頭，9.56萬畝（約63.73km2）農(nóng)作物受災(zāi)。

擬建的來洋洞水庫位于珠江流域武水二級(jí)支流上埂河上游，五蓋山鎮(zhèn)鐵甲坪村，泛五蓋山景區(qū)內(nèi)，地理坐標(biāo)：東經(jīng)113°10′24″，北緯25°38′37″，距郴州市距離45km，距五蓋山鎮(zhèn)8km，是一座以應(yīng)急備用為主，兼常規(guī)灌溉、旅游觀光等綜合利用的水利工程。來洋洞水庫壩址以上流域面積5.1km2，水庫總庫容2.76×106m3，應(yīng)急備用庫容1.27×106m3，死庫容1.6×105m3，正常、設(shè)計(jì)、校核洪水位分別為900.00m、900.57m、900.84m，死水位880.0m。

來洋洞水庫樞紐由大壩、應(yīng)急供水隧洞、放空洞等建筑物組成，重力壩，最大壩高50.5m，壩頂軸線長114.5m，壩頂高程902.5m，大壩河床段設(shè)20.0m寬溢流壩段；輸水隧洞長940m，進(jìn)口底板高程880.0m，出口底板高程879.45m，斷面尺寸1.5m×1.8m；放空洞進(jìn)口底板高程865.0m，出口底板高程855.0m，斷面形式為城門洞形，斷面尺寸2.0m×2.0m。

3 水庫砌石重力壩壩基開挖措施

3.1 基面驗(yàn)收、倉面準(zhǔn)備

在施工區(qū)周圍設(shè)置擋水圍堰和開挖周邊排水溝以及采取集水坑抽水等措施，阻止場外水流入場內(nèi)，并有效排除積水。基坑開挖通過柴動(dòng)空壓機(jī)、地質(zhì)鉆機(jī)自上而下分層造孔，爆破可按實(shí)際情況選擇炸藥類別（乳化硝銨或普通硝酸炸藥等）進(jìn)行，保護(hù)層厚度不應(yīng)小于1.5m，采用淺孔、密孔的方法進(jìn)行，土、石碴采用挖機(jī)進(jìn)行挖掘，通過驗(yàn)收工作組驗(yàn)收合格后進(jìn)行倉面準(zhǔn)備，將巖基上的雜物、泥土及松動(dòng)巖石清除（混凝土倉面鑿毛或沖毛完成），并沖洗干凈，排除積水和其他雜物，處理完畢，驗(yàn)收合格后，再放樣立模[1]。

3.2 測量放樣、塊石入倉

測量人員必須具有相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)和工作經(jīng)驗(yàn)，且持證上崗。測量放樣應(yīng)用全站儀、水準(zhǔn)儀、鋼尺進(jìn)行，按設(shè)計(jì)坐標(biāo)及結(jié)構(gòu)物外形設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行測量放樣，多方向設(shè)立控制點(diǎn)，以便校正。測量過程中，對測量的基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)線和水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置防護(hù)設(shè)施，以免被破壞。

用于砌石混凝土中的塊石，必須為濕飽狀態(tài)，抗壓強(qiáng)度大于300kg/㎝2，選擇新鮮、完整的巖塊，無風(fēng)化剝落層或裂紋，石材表面應(yīng)沖洗干凈，不能留有樹根、雜草等污物，所有進(jìn)倉塊石表面應(yīng)處于濕潤狀態(tài)。修建塊石料場運(yùn)輸?shù)缆?，前期施工由MG7030（QTZ280）塔式起重機(jī)吊運(yùn)至大壩，進(jìn)入砌筑倉面。后期可利用上壩公路運(yùn)輸，結(jié)合施工平臺(tái)，設(shè)置溜槽，通過溜槽將塊石卸至混凝土砌石大壩，部分塊石可由自卸汽車直接通過上壩公路運(yùn)到施工作業(yè)面堆放，再由膠輪車、人工抬運(yùn)至砌筑面使用[2]。

3.3 模板工程

本工程的模板需要滿足以下要求：（1）工程所用的模板均滿足建筑物的設(shè)計(jì)圖及施工技術(shù)要求；（2）所用的模板均能保證混凝土澆筑后結(jié)構(gòu)物的形狀、尺寸與相對位置符合設(shè)計(jì)規(guī)定和規(guī)范要求；（3）模板和支架具有足夠的穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度，做到標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、裝拆方便，本工程所用模板厚度選為4mm；（4）模板表面光潔平整、接縫嚴(yán)密、不漏漿，混凝土表面的質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求；（5）模板安裝，均按設(shè)計(jì)圖紙測量放樣，設(shè)置控制點(diǎn)，并標(biāo)注高程，以利檢查、校正；（6）模板的面板處理均涂刷脫模劑，且對鋼筋及混凝土無污染；（7）模板的偏差，應(yīng)確保能滿足規(guī)范要求，蝸殼、尾水管段、門槽等要求較高的部位均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，鋼筋混凝土梁柱的安裝允許偏差，確保能滿足GB 50204—2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定[3]。

4 水庫砌石重力壩壩基處理的關(guān)鍵點(diǎn)

壩基處理包括以下關(guān)鍵點(diǎn)：（1）土方開挖均采取自上而下分層開挖，確保邊坡形成后的完整性和安全穩(wěn)定性。（2）對于土質(zhì)邊坡開挖時(shí)，應(yīng)挑選技術(shù)條件較好的設(shè)備操作手進(jìn)行邊坡開挖，避免因設(shè)備操作失誤而造成邊坡人為開挖破壞。（3）對于巖石開挖邊坡，應(yīng)避免巖體免受或少受爆破震動(dòng)破壞，采用預(yù)裂或光面爆破一次成型技術(shù)，不僅能保證邊坡的成型質(zhì)量，同時(shí)也能保證高邊坡安全。（4）保證建基面開挖尺寸。依據(jù)招標(biāo)文件技術(shù)條款中的有關(guān)要求，開挖過程中嚴(yán)格控制超欠挖，超欠挖控制在技術(shù)條款要求和施工規(guī)范要求的范圍。（5）對于土質(zhì)邊坡開挖時(shí)應(yīng)預(yù)留足夠的保護(hù)層，進(jìn)行混凝土襯砌前進(jìn)行剝離，避免邊坡開挖后長時(shí)間暴露而引起變形或被雨水沖刷破壞。（6）施工中采用新技術(shù)、新方法。對特殊部位的開挖將制定專門的技術(shù)措施和質(zhì)量保證措施，并在實(shí)施中由專人負(fù)責(zé)監(jiān)督執(zhí)行。（7）為防止在開挖工程中出現(xiàn)邊坡或基礎(chǔ)面超欠挖的現(xiàn)象，配備足夠的測量人員適時(shí)跟進(jìn)測量校核，最大限度地杜絕人為原因造成的超欠挖。（8）土方開挖時(shí)按一定的坡比進(jìn)行開挖面設(shè)置，防止下雨后形成開挖場地積水，影響開挖施工，同時(shí)在開挖施工工程中應(yīng)提前做好排水設(shè)施[4]。

5 結(jié)語

綜上所述，近年來我國對水庫建設(shè)關(guān)注度的逐漸提升，更使其為人們的生產(chǎn)、生活提供了更多便利，對各地經(jīng)濟(jì)及國家綜合實(shí)力的發(fā)展都有非凡的意義。由此可見，及時(shí)展開對水庫砌石重力壩壩基開挖與基礎(chǔ)處理的深入探析非常必要，從而在提高水庫建設(shè)整體質(zhì)量的基礎(chǔ)上，推動(dòng)我國水利工程領(lǐng)域向更廣闊的方向發(fā)展。