【摘 要】隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展,水庫建設(shè)工程數(shù)量越來越多,水庫RCC重力壩基礎(chǔ)施工的難度也在不斷增大,給RCC重力壩基礎(chǔ)處理設(shè)計提出更高要求,以提高水庫的整體穩(wěn)固性,避免底部漏水、垮塌等情況出現(xiàn)。本文就基礎(chǔ)開挖、壩基固結(jié)灌漿和壩基防滲排水等方面,對水庫RCC重力壩基礎(chǔ)處理設(shè)計進行全面闡述,以滿足水庫建設(shè)施工的實際需求。
【關(guān)鍵詞】水庫RCC重力壩;基礎(chǔ)處理;設(shè)計
一般情況下,水庫RCC重力壩基礎(chǔ)部分的組成結(jié)構(gòu)主要是粉砂巖’砂巖和泥巖等,強度屬于中等,在水流的沖擊、應(yīng)力和重力等等的作用下,水庫RCC重力壩基礎(chǔ)部分可能出現(xiàn)變形、滲漏等情況。因此,對水庫RCC重力壩基礎(chǔ)處理設(shè)計進行深入分析,對于提高壩體的安全性具有重要意義。
1.壩基施工的相關(guān)情況
該工程位于防城河的一級支流上,主要功能是供水,同時進行為灌溉和發(fā)電提供一定支持。水庫的正常儲水水位是174米左右,總?cè)萘渴?400萬立方米左右,屬于中等規(guī)模的水庫。其中,泄水建筑物和攔河壩屬于三級建筑物設(shè)計標準,混凝土的重力壩設(shè)計是五十年一次的洪水標準,校核洪水的標準是五百年一次,消防功能為三十年一次的供水標準。如圖1所示,RCC重力壩斷面的基本組成結(jié)構(gòu),從整體上來看,該水庫的壩基情況基本良好,屬于強度較高等級,地質(zhì)條件狀況良好,可以很好的滿足中等和高等重力壩的建壩要求。
2.基礎(chǔ)開挖
經(jīng)過相關(guān)研究和分析發(fā)現(xiàn),大壩的壩基左岸為117米和174米之間,呈現(xiàn)紫色和綠色的砂巖,超過174米為紫紅色的砂質(zhì)泥巖,稍微夾雜一點紫色的砂巖,其中,砂質(zhì)泥巖和砂巖的比值大概為3/1。在經(jīng)過長期的風(fēng)化后,砂巖巖體之間的縫隙變得越來越大,風(fēng)化程度越來越重,砂質(zhì)泥巖的抗強度在不斷降低。在壩基河床段的118米左右的下部中,主要組成結(jié)構(gòu)是砂質(zhì)泥巖,風(fēng)化程度一般,沒有接力縫隙,抗強度比較低。大壩壩址右岸118米的上部中,主要結(jié)構(gòu)為中厚層的砂巖,呈現(xiàn)綠色的砂巖風(fēng)化程度較重,有節(jié)理縫隙。
為了保證大壩的整體穩(wěn)定性,在對壩基進行處理設(shè)計時,大壩建基面的位置選擇必須從大壩的穩(wěn)定性、壩基所受的應(yīng)力、巖石的強度情況和大壩的完整性等方面對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進行考慮。如表1所示,水庫RCC重力壩基礎(chǔ)施工的相關(guān)指標,一般壩高超過70米的位置,建基面應(yīng)該在新鮮、風(fēng)化較輕或剛開始風(fēng)化的巖石下部位置;壩高為30米和70米之間的壩段,建基面應(yīng)在風(fēng)化較輕的巖石的中部位置;壩高低于30米的壩段,建基面必須在風(fēng)化程度較輕的巖石的中上部位置。因此,對溢流壩與大壩分縫的布置情況進行全面考慮,河床壩段的開挖高度需要在107米左右處的輕微風(fēng)化巖石處,才能滿足大壩施工中的地基要求。
3.壩基固結(jié)灌漿
對該水庫的地質(zhì)組成結(jié)構(gòu)進行全面分析發(fā)現(xiàn),大壩河床段壩基的主要組成成分是灌漿性較差的泥巖,兩岸的主要組成成分是可灌漿的砂巖,因此,水庫RCC重力壩基礎(chǔ)處理設(shè)計中應(yīng)采用的固結(jié)灌漿方案是:在以泥巖為主要成分的壩基河床部位,除開壩趾、壩踵部位,其它位置不用進行固結(jié)灌漿,并且其它位置要全部進行固結(jié)灌漿。但是,在實踐過程中,爆破給壩基巖體表層造成較大影響,為了提高壩基的穩(wěn)定性,必須對壩基的所有范圍進行固結(jié)灌漿,才能提高水庫的整體穩(wěn)固性,避免垮塌、滲水等情況出現(xiàn)。
一般情況下,固結(jié)灌漿的排距是3米、壩基中部的孔深是5米、壩趾和壩踵處的孔深是8米,根據(jù)實際施工要求進行設(shè)計,固結(jié)灌漿孔按照由上而下的順序,可以分為兩個施工階段,上段的深度為2米左右、灌漿壓力為0.3兆帕;下段的灌漿壓力為0.5兆帕。為了更好的保證壩基的巖體穩(wěn)固性,上段的壓力調(diào)整為0.1兆帕,下段的壓力調(diào)整為0.15兆帕,可以有效避免大壩墊層混凝土抬動情況出現(xiàn)。在實際施工中,采用干重固結(jié)灌漿方式,并且大壩基礎(chǔ)澆筑的混凝土厚度在超過3米時,才可以正式進行施工,可以在保證較大灌漿壓力的情況下,避免基巖表面出現(xiàn)冒漿情況,從而提高壩基固結(jié)灌漿的整體效果。在施工完成以后,必須對壩基進行及時的養(yǎng)護,根據(jù)實際情況采取合適的養(yǎng)護措施,才能避免混凝土出現(xiàn)裂縫情況,從而保證固結(jié)灌漿順利完工。
4.壩基防滲排水
對壩基河床的組成結(jié)構(gòu)和整體情況進行分析發(fā)現(xiàn),壩基出現(xiàn)滲漏情況主要是透水性較差的巖體出現(xiàn)的一般勝利、砂巖巖體節(jié)理縫隙出現(xiàn)的滲漏、斷層破碎帶與裂縫密集帶共同造成的滲漏三個方面。為了避免滲漏對壩基和兩岸的穩(wěn)定性、安全性造成影響,盡可能多的減少斷層破碎帶、軟弱夾層和巖石裂縫等造成的破壞情況出現(xiàn),必須采取有效措施減低滲透壓力,才能取得較好的建設(shè)效果。因此,在實際施工中,此阿勇帷幕灌漿和排水的處理設(shè)計方式,可以很好的滿足壩基的實際需求,使壩基滲漏情況得到有效遏制。
在攔河壩基礎(chǔ)部分使用單排防滲帷幕,在超過壩高70米處的河床壩基部分,帷幕灌漿的高度是在巖體伸入為3Lu、低于隔水層5米的地方;在壩基高度為50米和70米的位置,帷幕灌漿的高度是在巖體伸入為3Lu和5Lu之間、低于隔水層5米的地方;兩岸壩基高度超過50米的帷幕灌漿高度在巖體伸入為5Lu、低于隔水層5米的地方。與此同時,兩岸的壩肩處要設(shè)置40米左右的灌漿平洞,帷幕灌漿的范圍必須與正常儲水水位、5Lu隔水層交界處相等。另外,排水孔的設(shè)置是在基礎(chǔ)灌漿廊道的帷幕下游位置,排水孔的孔距為3米左右、孔深為10米左右、孔徑為15厘米左右,以有效降低滲漏壓力。
5.結(jié)束語
綜上所述,通過上述各方面對水庫RCC重力壩基礎(chǔ)進行處理設(shè)計,可以有效解決滲漏問題,從而提高水庫運行過程的安全性。在實踐過程中,上述處理設(shè)計取得了很好的效果,使壩基變形、滲漏等問題得到有效解決,給我國水庫工程建設(shè)提供了可靠參考依據(jù)。
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