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1、xx水库面板堆石坝坝基处理技术 xx水库位于xx省xx市西北部的西山河中游，坝址位于茅田村上游2km的峡谷段内，它是整治漠阳江的骨干工程之一。枢纽建筑物由大坝、引水洞、地面厂房、变电站、泄洪洞和溢洪道及五个副坝组成。大坝坝型为混凝土面板堆石坝(图1)，坝高69.5m，坝顶长度240m，坝顶117m，设计正常高水位110m，总库容 3.32亿 m3，装机 3万kw。1、坝基工程地质条件坝基处河床狭窄，区域地质构造属华南新华夏构造的西南段，地质岩性以沉积岩为主。坝址岩层走向基本上与河流垂直，河底高程5354m，两岸地形不对称。左岸山顶132m，山坡110m以下平均坡度约45，70m以下河谷岸边陡峻
2、；右岸山顶154m，山坡平均坡度约40，有宽约1520m的堆积滩地（53m60m）。坝基地层岩性以变质砂岩为主，夹绢云母板岩和碳质页岩，主要属寒武系八村群b层，其产状为N2540E， NW4050。主要断层有四条：F1、F6、F7、F8。其中F1断层在坝基内左岸出露，上游伸向库内，在坝基穿过河床及右岸的断层产状为N3040W， SW7080，宽度 2.0 5.0m，是规模最大的，但该断层破碎带压水试验的透水率为 q7.6吕荣，透水性不强。坝基裂隙较发育，岩石风化较剧烈，平均透水率为26吕荣，左右岸强风化带最大深度达45m；趾板基础大部分为强风化岩。2、坝基处理的设计由于河床部分的弱风化基岩埋深
3、较浅，两岸弱风化埋臧较深：右岸在地面以下约25m，左岸在地面以下约40m。大部分趾板基础坐落在强风化岩上，因此，采用截水墙与帷幕灌浆共同防渗，两岸修建挡水墙以形成趾板与坝头的连接；同时进行固结灌浆加固基础。2.1堆石体基础开挖上游主堆石体基础要求开挖至强风化岩顶面线以下2m，下游次堆石体基础开挖至强风化岩面上。由于该坝基强风化带夹泥较普遍，设计开挖坡比应较大。根据类比资料坝区天然边坡调查资料，设计开挖坡比值如下表。各风化带开挖的边坡值岩 层 分 类临时边坡永久边坡水上部分水下部分水上部分水下部分全风化带岩层产状顺坡11.512.011.7512.02.5岩层产状逆坡11.2511.511.51
4、1.52.0强风化带岩层产状顺坡11.011.2511.01.2511.01.5岩层产状逆坡10.711.010.751.011.01.25弱风化带岩层产状顺坡10.410.510.410.6岩层产状逆坡10.2510.510.310.52.2趾板基础开挖趾板基础开挖以68.0m为分界线：68.0m以下的河床部分基础开挖至弱风化顶面线下2m；68.0m以上的趾板部分开挖至强风化的中下部。为有利于周边缝附近面板应力的改善和延长趾板渗径的需要，沿趾板正向向下游延伸10m的铺盖，开挖至趾板等高程。趾板基础的开挖，要求采用小孔径、浅孔爆破，斜坡部分采用预裂爆破，趾板预留30cm的保护层人工撬挖，保证趾
5、板基础岩面完整平顺，避免破坏原始岩体。趾板基础面不得欠挖，超挖不得超过20cm。2.3断层处理趾板基础范围内的断层破碎带采用混凝土填塞处理。混凝土塞的平面位置伸出趾板上游面宽度为2倍断层宽度，伸出下游面长度为4倍断层宽度。在堆石区的断层一般不做处理。2.4左右两岸的接头挡墙两岸设计半重力式,基础落在强风化的中至中下部。最大墙高14.2m，靠坝体一侧110.0m开始设计10.3的顺坡，有利于堆石体与挡墙连接。2.5坝基防渗坝基趾板和截水墙防渗处理标准按5吕荣控制。由于坝基弱风化岩埋藏较深，河床趾板部分采用灌浆处理，两岸趾板和左右坝头采用截水墙和基础灌浆联合解决坝基防渗。2.5.1截水墙的设置两岸
6、部分由于强风化岩层较厚，趾板基础放在强风化岩上。为了满足渗透稳定要求，设置挡水墙，墙厚2m，高度分别为：坝横 01650240高5.0m；坝横 00000048高10m，0048 0060深度由10m渐变至4.0m。左岸坝头104m以上大部为全风化岩层，为解决坝头绕渗问题也设置了混凝土截水墙，墙宽2m，长30m，设置高程为94m115.0m。2.5.2趾板灌浆趾板灌浆分固结灌浆和帷幕灌浆。固结灌浆在趾板上下游各一排，分两序施灌，孔距3m，孔深5m，灌浆压力13kgcm2；单排帷幕灌浆孔设在耻板中间，孔距2m，灌浆孔深入到不透水层（单位吸水率小于5吕荣）即左岸孔深在15m55m，河床部分5.5m
7、15m，右岸部分1530m不等，在固结灌浆完成后分两序施灌，灌浆压力为5kgcm2。3、坝基处理的施工3.1开挖方法基础开挖采用容易控制规格的反铲挖掘（2.5m3以下）较合适。钻爆一律采用浅孔火花爆破。整个坝基分成三个梯级开挖，117m以上一层，85m117m一层，53m85m一层，从上而下开挖。趾板与坝基同时开挖，以避免重复及返工。3.1.1坝头以上开挖左右岸坝头117m以上按设计永久边坡开挖，及时做好天沟及马道的排水沟，防止雨水冲刷坝基。3.1.2趾板开挖根据设计要求由上而下开挖。鉴于坝基岩体破碎且易风化和实际施工的困难，在1：1.5的边坡上采用光爆或预裂爆破效果不一定理想，实际施工时采用
8、了减弱松动爆破施工及预留1.0m的保护层以保证基岩的完整性。剩下的1.0m保护层采用小炮松动爆破和反铲挖掘机开挖，同时考虑到趾板混凝土浇注由河床往两岸分块浇筑，趾板就预留了20cm30cm的人工撬挖层，分块修好规格马上验收，再进行混凝土浇注的施工顺序，这样做，较好地保护了岩层的完整性。趾板地质情况和设计基本符合，在局部地质较差的地方采用增设截水墙方法处理。下图2为趾板中心线地质剖面图。3.1.3强风化带处理根据趾板开挖基岩出露情况，左岸坝横 00480080段处于较破碎的强风化岩面。根据实际情况，将 00480060段截水墙由原来的10m渐变为4m设计修改为全部采用 10m深，同时增设0060
9、0080段截水墙，深度由10m渐变为4m，其余仍按原设计施工。截水墙施工由下往上开挖，挖一块浇筑一块混凝土，护壁临时支护采现浇薄混凝土加对顶钢撑，趾板与截水墙采用1.01.2m方格形布置的28锚杆（入岩4m）与趾板钢筋焊接连接。3.1.4 开挖爆破控制堆石体基础岸坡部分开挖应严格控制爆破施工，大部分采用反铲直接开挖，当1.0m3反铲挖不动时，基础即可满足要求，局部突包或反坡用浅孔小炮爆除。基础保持平顺即可。河床部位大部分已到弱风化岩，局部突包修平即可。3.2断层处理趾板基础开挖完后，由于60高程以上大部分落在强风化岩上.现场观测断层出露并不明显，除F8采用槽挖回填混凝土塞外，其余没做特殊处理，
10、特别是F1断层其宽度达2.03.0m。是穿过坝基的县大断层，在左岸趾板处出露高程为100m，原设计处理的工作量较大。槽挖尺寸为力4.0m6.0m40m回填混凝土达960.0 m3，鉴于F1断层出露位置较高，在正常蓄水位情况下只有10m水头，并且压水试验透水性并不强，只有7.6吕荣，同时该部位已设置了10m深的截水墙和10m长的铺盖，经与设计监理人员研究认为，F1无需再做混凝土塞处理，可以保证渗透稳定和控制渗透量，既方便了施工，又可节约投资几十万元。3.3灌浆施工趾板混凝土达到一定强度后，就进行固结灌浆，灌浆按顺序由河床往两岸施灌，孔距加密为2m，灌浆压力3kgcm3。左岸吸浆量比右岸大。平均灌入水泥量为 40.8kgm。固结灌浆分段验收合格后进行帷幕灌浆，灌浆顺序也由河床往两岸，分三序施灌。6m7m为一灌浆段，顺序自上往下，每延伸一灌浆段，灌浆压力递增1 kgcm3，孔口段为 3 kgcm3，最大灌浆压力达9 kgcm3。吸浆量左岸大、右岸小的主要原因是左岸弱风化岩埋藏深，灌浆段大部分处于强风化岩内。经孔压水试验检查，灌浆后基岩透水率均小于5吕荣。灌浆效果良好，完全符合设计要求。
