田小軍

(安順市水利水電勘測設計研究院，貴州 安順 561000)

研究納井田水庫工程大壩基礎的處理設計

田小軍

(安順市水利水電勘測設計研究院，貴州 安順 561000)

基于目前水庫工程大壩進行基礎結構施工建設過程中存在的問題缺陷，文章以納井田水庫為例，結合所處的水文地質條件分析了大壩基礎結構的建設要求，并提出了與之對應的處理設計技術應用。結果表明，水庫大壩基礎處理設計效果，需在明確基礎結構建設要求的情況下，找出壩基開挖處理、基礎固結處理以及帷幕灌漿處理設計應用控制策略。

納井田水庫；大壩基礎；帷幕灌漿；基礎固結

0 引 言

科學技術的發(fā)展，使得人們對水庫工程大壩建設使用安全穩(wěn)定性的要求越來越高。然而，在實際施工建設過程中，受地區(qū)水文地質環(huán)境的影響，使得工程設計應用目標難以實現(xiàn)。其中大壩基礎結構是受水文地質影響最大的施工項目，為此，研究人員應結合水文地質勘察結果以及基礎結構建設要求的情況下，設計出最為科學合理的大壩基礎處理方案。這是緩解地區(qū)人們群眾用水壓力的關鍵，研究人員應將其重視起來。

1 工程概況

納井田水庫工程是以灌溉為主，六馬鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水及周邊農村人蓄飲水次之的社會公益性建設項目，其主要任務就是解決農業(yè)灌溉為主，兼顧鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水及周邊農村人蓄飲水及其它用水問題。由于大壩基礎結構建設受地質水文問題的影響，使得基礎結構施工建設存在一系列的不穩(wěn)定性因素。為此，相關建設人員應從在實際工程項目出發(fā)，即在明確水庫大壩工程對基礎結構的建設要求基礎上，優(yōu)化大壩基礎的處理設計，進而實現(xiàn)水庫工程建設使用安全性與耐久性的設計目標。

2 納井田水庫大壩基礎結構建設要求

由于納井田水庫壩基建于中等風化層底部，因此，建設人員需要開挖至4-6m，才能挖出強風化層，進而進行控制處理。對于兩岸岸坡壩段基礎開挖形狀來說，在平行壩軸線方向應開挖成有足夠寬度的臺階狀，基礎中存在如表層夾泥裂隙、嚴重風化區(qū)及節(jié)理蜜集等均宜挖除后，用C15混凝土回填。壩址區(qū)無斷裂構造發(fā)育，組成壩基的巖層為三疊系中統(tǒng)邊陽組(T2b)砂巖、泥頁巖。巖層厚度較大，在壩區(qū)出露連續(xù)性好，巖層傾向右岸偏上游，傾角48°-60°。巖石為BⅢ2類中硬巖，壩址及下游未見跌坎及臨空面，壩基深部巖層厚度大，層間膠結良好，除層面外，無軟弱結構面及軟弱夾層存在，壩基不存在深層滑動問題。但上部巖層淺層節(jié)理和縱向裂隙較發(fā)育，壩基存在可能的淺層滑動問題，壩基(肩)需作固結灌漿處理。

根據(jù)壩區(qū)水文地質條件以及水庫大壩的農作物灌溉定額，壩基及兩岸均無絕對的隔水邊界存在，防滲帷幕為懸掛式[1]。表1為納井田水庫農作物灌溉定額成果表。

具體來說，就是以鉆孔壓水實驗和巖石聲波測得結果作為依據(jù)，壩基(肩)防滲帷幕灌漿孔下限以進入?yún)螛s值q=5Lu線5m控制，向左岸兩岸山，對地下水位進行延伸。采用底循環(huán)方式進行灌漿，在兩岸坡存在相應覆蓋地層段，而對于基巖段而言，需要在黏土層灌漿完成之后，通過自下到上的分段灌漿，對每段的長度進行控制，促使其在4-6m之間，最大長度需在10m以內。所使用的灌漿材料主要使用的是強度等級為32.5MPa普通硅酸鹽水泥。在進行具體灌漿過程中，灌漿標準為：對其開展相應壓水試驗，保障已經灌漿段的巖石，按透水率q<5Lu進行科學檢查[2]。進一步優(yōu)化水庫大壩基礎處理設計技術應用。

表1 納井田水庫農作物灌溉定額成果表

2.1 壩基開挖處理設計

納井田水庫的基礎開挖順序設計為：先對岸坡進行施工，然后對河床進行施工，同時采用自上而下的方式實施分層開挖。從實際情況進行分析，也就是結合水工設計的具體要求，需將基礎開挖倒中等風化層底部位置。這種情況下，對壩基進行開挖，主要分成兩期進行，在一期對兩個壩肩進行開挖，第二期，主要是對河床進行開挖。在對一期進行開挖過程中，使用的主要方式為，使用輕便的淺孔鉆梯段爆破，將梯段的高度設置為6-7m，對永久邊坡進行開挖過程中，主要使用的是預裂爆破形式。二期開挖過程中，采用的主要是較為輕便的潛孔鉆梯，在鉆梯段進行爆破，然后在梯段6-7m的高度，進行永久邊坡的爆破。

2.2 基礎固結處理設計

由于上部巖層淺層節(jié)理和縱向裂隙較發(fā)育，壩基存在可能的淺層滑動問題，因此，如果壩型采用重力壩，孔深以進入基巖5m計，鉆孔進尺3560m，灌漿進尺2225m；鉆灌比1.6∶1。此外，因壩址壩基持力層為三疊系中統(tǒng)邊陽組(T2b)砂巖、泥頁巖。左岸坡基巖強風化層厚度5.5m，右岸坡基巖強風化層厚度3.5m。

2.3 壩基開挖處理設計、基礎固結處理設計、帷幕灌漿處理設計

沿壩軸線布置帷幕線，為單排；孔距為3m。實施帷幕灌漿施工過程中，主要使用的是自下而上的方式進行施工，并且遵循逐漸加密的原則。使用YQ-100型潛孔鉆造孔，BW-200電動雙缸臥式灌漿機孔內循環(huán)法灌漿[3]。如果對大壩進行開挖，達到相應設計深度的時候，可以做相應的灌漿廊道，此后，沿著壩軸線對灌漿孔進行布設，將其作為防滲帷幕，帷幕形式為懸掛式，根據(jù)鉆孔壓水試驗及巖石聲波結果，壩基(肩)防滲帷幕灌漿孔下限以進入?yún)螛s值q=5Lu線5m控制，逐漸向左右兩岸進行延伸，將地下水作為邊界。設計相應灌漿方法，主要有純壓式，也就是在，兩岸坡具備相應的覆蓋地層段，針對基巖段而言，需要在對黏土層灌漿完成后進行，對其進行施工，主要使用的是從下到上的方式進行分段，每段的長度為4-6m。灌漿工程量：造孔進尺3366.4m，灌漿進尺3139.2m，鉆灌比1.07∶1。檢查孔數(shù)按灌漿孔的10%布設，約為10個孔，檢查孔進尺按灌漿進尺的15%計，約為470m。

3 結 語

綜上所述，水庫大壩基礎處理設計技術的應用要結合水文地質條件和工程設計要求的農作物灌溉目標，來確定相應的問題處理方案。事實證明，在優(yōu)化壩基開挖處理設計、基礎固結處理設計以及帷幕灌漿處理設計技術應用后，不僅降低了水文地質對其帶來的影響，還提高了大壩基礎處理設計技術應用的有效性。為此，研究人員應將其作用于實踐，從而水庫工程發(fā)揮出應有的作用價值。

[1]諶海鋒.水利水電大壩工程基礎的處理設計分析[J].江西建材,2013(06):183-184.

[2]傅汝強.以豐巖水庫工程為例淺析大壩構造和基礎設計的相關問題[J].廣東科技,2012(23)：152-153.

[3]楊飛.大壩工程基礎設計問題與處理方式的若干研究及討論[J].河南水利與南水北調,2016(03):91-92.

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1007-7596(2017)09-0184-02

2017-08-18

田小軍(1965-)，男，貴州開陽人，工程師，從事水利水電勘測設計工作。