220kV富川電站終端塔塔基處理

黃 雄，黃 裕，孫惠梅，李齊華

（1.玉溪云天電力設(shè)計工程有限公司，云南 玉溪 653100；2.中國建筑第五工程局有限公司，湖南 長沙 410000）

220kV富川電站終端塔塔架位于維西縣維登鄉(xiāng)富川水電升壓站盤，西側(cè)為富川水電升壓站，東側(cè)為瀾滄江。原終端塔塔基礎(chǔ)沉降，嚴(yán)重影響線路的安全運行，因此對其進行改造，改造方案為將終端塔從原有塔基位置向構(gòu)架側(cè)移動約15m，占用現(xiàn)有進站道路，重新組立桿塔。塔基采用四顆人工挖孔樁，樁徑Φ2000mm，樁長24m。由于四周都有高壓線路，又不能長時間停電，因此不能采用機械挖孔樁施工。后期施工，樁基開挖到15m處時出現(xiàn)地下水，其中A腿樁基開挖到18m處時出現(xiàn)流沙層，地下水流量非常大，無法開挖，周邊護壁澆筑困難，無法形成護壁。鋼釬試探，輕易吞沒鋼釬，施工方無法進行下一步工作。

1 地質(zhì)情況

1.1 前期工程地質(zhì)條件

擬建場地鉆探深度范圍內(nèi)主要以第四系人工填土層、第四系坡積含粘性土礫砂，塊碎石為主，下伏侏羅系中統(tǒng)花開左組二段全風(fēng)化及強風(fēng)化頁巖。

第四系人工填土層

①素填土：紫紅色、黃褐色，稍濕，松散～稍密狀，主要以粘性土混全～強風(fēng)化頁巖碎屑（角礫、礫砂）為主，局部混少量泥灰?guī)r角礫；角礫含量約19.5%～32.1%，碎石含量約7.7%～43.2%，整體結(jié)構(gòu)相對疏松。揭露厚度為7.00～11.00m，全場分布。

第四系坡洪積土

②-1含粘性土碎石：淺灰色、紫紅色，濕，中密，為坡積與洪積成因混合物，碎石成分為砂巖、泥灰?guī)r、頁巖及泥質(zhì)粉砂巖等，直徑約5～50cm不等（局部混塊石、漂石），次棱角狀～亞圓狀為主，填充物以粘性土為主，少量礫砂填充。巖芯以短柱狀強～中風(fēng)化巖石為主，局部段呈土夾碎石狀。揭露厚度為2.90～5.00m。

②含粘性土礫砂：紫紅色、黃褐色，飽和，中密狀態(tài)，中等壓縮性，礫石成分為強風(fēng)化頁巖、泥質(zhì)粉砂巖、偶見泥灰?guī)r等，礫石含量38.30～49.00%，平均43.68%；沙類土的含量約16.50～21.70%，平均18.60%，礫石呈棱角狀～次棱角狀，填充物主要為粘性土，局部夾有薄層粉質(zhì)粘土。揭露厚度為2.50～10.20m。全場分布。

侏羅系中統(tǒng)花開左組二段

③-1全風(fēng)化頁巖：紫紅色，巖石全風(fēng)化呈硬塑土狀，結(jié)構(gòu)較致密；層內(nèi)風(fēng)化差異大，局部段夾強風(fēng)化頁巖碎屑，巖芯以土狀為主，局部段土夾碎石狀。揭露厚度為1.40～2.00m。鉆孔ZK1，ZK2有分布。

③強風(fēng)化頁巖：紫紅色，局部段夾泥灰?guī)r薄層，層間差異風(fēng)化明顯，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙極發(fā)育，巖芯呈土夾碎石狀、少量碎塊狀，巖石堅硬程度為及軟巖，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。揭露厚度為 6.10～9.40m。

地下水類型及特征

鉆探施工期間為旱季，經(jīng)鉆孔水位觀測，勘測區(qū)鉆探深度范圍內(nèi)無穩(wěn)定地下水分布，結(jié)合場地土層組成結(jié)構(gòu)及場地所處地質(zhì)環(huán)境綜合分析，場地地下水可分為第四系孔隙型上層滯水及基巖裂隙水兩類。

第四系孔隙型上層滯水：分布于場區(qū)中上部第四系土層中，主要賦存于層素填土及層系含粘性土礫砂及含粘性土碎石層中，多呈帶狀或塊狀分布，地下水無統(tǒng)一的水位，主要由大氣降水補給，旱季以蒸發(fā)為主，雨季時主要靠雨水滲透補給，動態(tài)特征受氣候因素影響極為明顯，富水性弱。

基巖裂隙水：分布于侏羅系中統(tǒng)花開左組二段頁巖裂隙帶中，裂隙水在場區(qū)埋深較深，巖層局部段夾泥質(zhì)粉砂巖及泥灰?guī)r，巖層節(jié)理裂隙發(fā)育，但巖層總體透水性較弱，總體裂隙貫通性較差，巖層富水性較弱，主要靠大氣降水補給，沿坡面分散排泄。

1.2 后期重新勘測工程地質(zhì)條件

①素填土（Qml）：褐紅色，松散，稍濕，頂部為20cm，場地整平回填以風(fēng)化頁巖回填，特征孔隙大、欠壓實、均勻性及固結(jié)性較差，.不宜直接作為持力層使用。

②角礫混粉質(zhì)粘土（Qpl）：濕，松散-稍密，角礫以頁巖、粉砂巖、中基性巖為主，礫徑5-30cm,呈次棱角狀，為洪積地層。

②1粗砂（Qall）：松散-稍密狀，顆粒成分主要為石英、長石，級配不良，顆粒呈，含大量粘粒，揭露厚度為 1.50～4.40m。

③全-強風(fēng)化頁巖（J2）：為侏羅系中統(tǒng)頁巖，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層構(gòu)造，風(fēng)化強烈結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)構(gòu)造基本破壞，呈土狀、碎石土狀，巖石質(zhì)量極差，RQD＜25%，為Ⅴ極軟巖，預(yù)估單軸抗壓強度值4-6mpa，風(fēng)化程度隨深度遞減。

2 處理方案

結(jié)合現(xiàn)場實際情況，先停止開挖和停止基坑排水工作，防止排水帶走的底部流沙，進一步導(dǎo)致基坑底部泥沙流空而造成上部護壁塌陷，從而引起施工事故。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，流沙層的地下水主要為附近瀾滄江江水反滲過來（瀾滄江水位高于流沙層標(biāo)高約4m）。

方案一：將周圍高壓線路停電，換用機械挖孔灌注樁。方案優(yōu)點：實施簡單，安全系數(shù)高。缺點：停電協(xié)調(diào)困難，地區(qū)偏僻，鉆機運輸困難，運輸周期較長，費用較高。

方案二：采用鋼護筒作為護壁，將鋼護筒沉入基坑底部，隔斷流沙層，繼續(xù)開挖。方案優(yōu)點：停電時間較短，施工較簡單。缺點：吊裝鋼護筒時，需要停電；由于是流量大，可靠性較低。

方案三：線路改遷，廢棄該線路方案，重做方案。時間周期長，造價高，且前期工作全部作廢。

方案四：協(xié)調(diào)通過上下游水庫調(diào)節(jié)，降低瀾滄江水位，再按前期方案實施。

3 結(jié)論

最終經(jīng)過流域管理委員會，華能、南方電網(wǎng)公司等單位的協(xié)調(diào)，富川電站上游電站暫停向下泄水，下游電站加大向下游泄水，將瀾滄江該段水位降低到流沙層標(biāo)高以下，施工方增加人力、物力加快開挖進度；同時樁基護壁混凝土慘加早強劑，加快混凝土凝固。在各方的努力配合下，經(jīng)過8d的加班加點施工，終于將樁基挖到持力層，完成樁基混凝土澆筑。從而解決了樁基流沙層地基的處理。