黃 雄,黃 裕,孫惠梅,李齊華
(1.玉溪云天電力設(shè)計(jì)工程有限公司,云南 玉溪 653100;2.中國(guó)建筑第五工程局有限公司,湖南 長(zhǎng)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(pán),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(yùn)行,因此對(duì)其進(jìn)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(dòng)約15m,占用現(xiàn)有進(jìn)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(zhǎng)24m。由于四周都有高壓線路,又不能長(zhǎng)時(shí)間停電,因此不能采用機(jī)械挖孔樁施工。后期施工,樁基開(kāi)挖到15m處時(shí)出現(xiàn)地下水,其中A腿樁基開(kāi)挖到18m處時(shí)出現(xiàn)流沙層,地下水流量非常大,無(wú)法開(kāi)挖,周邊護(hù)壁澆筑困難,無(wú)法形成護(hù)壁。鋼釬試探,輕易吞沒(méi)鋼釬,施工方無(wú)法進(jìn)行下一步工作。
擬建場(chǎng)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(kāi)左組二段全風(fēng)化及強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)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(qiáng)風(fēng)化頁(yè)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(duì)疏松。揭露厚度為7.00~11.00m,全場(chǎng)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(yè)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(qiáng)~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(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖、泥質(zhì)粉砂巖、偶見(jiàn)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(chǎng)分布。
侏羅系中統(tǒng)花開(kāi)左組二段
③-1全風(fēng)化頁(yè)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(qiáng)風(fēng)化頁(yè)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(qiáng)風(fēng)化頁(yè)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(jiān)硬程度為及軟巖,巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。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(cè),勘測(cè)區(qū)鉆探深度范圍內(nèi)無(wú)穩(wěn)定地下水分布,結(jié)合場(chǎng)地土層組成結(jié)構(gòu)及場(chǎng)地所處地質(zhì)環(huán)境綜合分析,場(chǎng)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(chǎng)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(wú)統(tǒng)一的水位,主要由大氣降水補(bǔ)給,旱季以蒸發(fā)為主,雨季時(shí)主要靠雨水滲透補(bǔ)給,動(dòng)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(kāi)左組二段頁(yè)巖裂隙帶中,裂隙水在場(chǎng)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(bǔ)給,沿坡面分散排泄。
①素填土(Qml):褐紅色,松散,稍濕,頂部為20cm,場(chǎng)地整平回填以風(fēng)化頁(yè)巖回填,特征孔隙大、欠壓實(shí)、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(yè)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(zhǎng)石,級(jí)配不良,顆粒呈,含大量粘粒,揭露厚度為 1.50~4.40m。
③全-強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖(J2):為侏羅系中統(tǒng)頁(yè)巖,泥質(zhì)結(jié)構(gòu),薄層構(gòu)造,風(fēng)化強(qiáng)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(qiáng)度值4-6mpa,風(fēng)化程度隨深度遞減。
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,先停止開(kāi)挖和停止基坑排水工作,防止排水帶走的底部流沙,進(jìn)一步導(dǎo)致基坑底部泥沙流空而造成上部護(hù)壁塌陷,從而引起施工事故。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)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(guò)來(lái)(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(jī)械挖孔灌注樁。方案優(yōu)點(diǎn):實(shí)施簡(jiǎn)單,安全系數(shù)高。缺點(diǎn):停電協(xié)調(diào)困難,地區(qū)偏僻,鉆機(jī)運(yùn)輸困難,運(yùn)輸周期較長(zhǎng),費(fèi)用較高。
方案二:采用鋼護(hù)筒作為護(hù)壁,將鋼護(hù)筒沉入基坑底部,隔斷流沙層,繼續(xù)開(kāi)挖。方案優(yōu)點(diǎn):停電時(shí)間較短,施工較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn):吊裝鋼護(hù)筒時(shí),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(shí)間周期長(zhǎng),造價(jià)高,且前期工作全部作廢。
方案四:協(xié)調(diào)通過(guò)上下游水庫(kù)調(diào)節(jié),降低瀾滄江水位,再按前期方案實(shí)施。
最終經(jīng)過(guò)流域管理委員會(huì),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(kāi)挖進(jìn)度;同時(shí)樁基護(hù)壁混凝土慘加早強(qiáng)劑,加快混凝土凝固。在各方的努力配合下,經(jīng)過(guò)8d的加班加點(diǎn)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。