莊 建，張學品

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概況

布魯布魯防洪控制工程位于南美洲厄瓜多爾卡尼亞爾省西部瓜亞斯省的東南部，距離瓜亞基爾約140km。布魯布魯防洪工程主要由堤壩改造、防洪河堤、鋼筋混凝土擋墻、水庫及分洪閘等組成。

布魯布魯河水庫堤壩總長7876.99m，由一條主堤和兩條副堤組成。其中主堤長度為5350m，兩條副堤長度分別為1070.5m和1456.94m。該結構的目的是對布魯布魯河在此區(qū)域50年一遇的洪水進行暫時儲存，洪水通過溢流堰進入沉淀區(qū)，經過消能后進入水庫。當洪峰結束且河道水流量小于250m3/s時，水庫開始通過渠道排除多余水量，以便接收下次洪峰流量。根據招標文件及設計規(guī)范要求，當堤壩地基承載力小于10kPa時，需要對基礎進行強夯處理，以加強基礎承載力。

2 堤壩基礎處理優(yōu)化方案

經對厄瓜多爾當地設備物資進行調查，發(fā)現設備租賃費用大大超出投標價格，且工程量大，不利于成本控制；而且當地大型設備操作人員水平偏低，施工效率慢，這也不利于施工進度控制。因此，水庫堤壩基礎擬采用基礎換填取代強夯施工。

2.1 原設計分析

對基礎進行清表后，地基承載力小于10kPa時，需要進行強夯施工。強夯的目的在于增強地基承載力，減小堤壩成型后的沉降，防止堤壩成型后的滲透和管涌。

2.2 地質勘探

由于業(yè)主提供的地質探孔資料少，且偏離了堤壩軸線，因此在堤壩征地解決后組織設備進行了地基承載力實驗。地基承載力實驗分為SPT實驗及探坑實驗。SPT實驗原則上在堤壩軸線上間隔500m進行一次，深度為15m；探坑實驗在水庫范圍內間隔取樣，深度約為4m。

在陸續(xù)交付的征地中，在堤壩軸線取樣了7個補充鉆孔(PA1至PA7)和22個探坑(CDE1至CDE22)，據此確認不需要進行強夯。涵蓋了水庫堤壩、副堤，水庫庫區(qū)及沉淀區(qū)。

根據鉆孔，將堤壩分為兩段，根據最具代表性的PA3(0+000-2+900)和PA6(2+900-5+400)鉆孔的地層情況進行了分析。

給監(jiān)理提交了兩個對滑移、沉降、滲透和管涌進行穩(wěn)定性分析的文件，分別為一階段文件和二階段文件。一階段文件按設計進行分析，二階段文件按現場實際進行分析。在一階段的文件里提供了按強夯后堤壩斷面考慮的分析，在分析中堤壩采用兩種方式回填：一種為設計條件，即用料場料摻混50%左右的就地料回填；另一種為純料場料回填。因為水庫堤壩深入原始地面下約2m，因此對于PA3鉆孔對應的斷面，原始地面高程約為61m，堤壩基礎高程約為59m；對于PA6，原始地面高程約為62m，堤壩基礎高程約為60m.一階段主要結果見表1。

表1 一階段主要結果統(tǒng)計

在二階段的文件里，提出引入堤壩下2.5m的改善材料，即用料場材料進行基礎換填，根據PA3鉆孔進行的分析。與一階段文件一樣，PA3鉆孔相應的斷面原始地面高程約為61m，堤壩基礎高程約為59m；對于PA6鉆孔，原始地面高程約為62m，堤壩基礎高程約為60m。二階段主要分析結果見表2。

表2 二階段(換填2.5m深)主要分析結果

2.3 計劃換填2.5m深

通過SPT實驗及探坑實驗，對基礎換填2.5m深的抗滑移、滲透和管涌、沉降進行分析，得出的結果滿足設計要求(表2)。

開始用純料場料回填，但監(jiān)理、設計及業(yè)主出于對成本的考慮，主張用就地料和河灘料混合后進行堤壩填筑，并進行就地料填筑試驗。試驗填筑4段堤壩，壩高1m，組成一個“口”字形，中間進行充水試驗。四段堤壩組成材料分別是純料場粘土料、純就地料、50%就地料加50%河灘砂礫石、40%就地料加60%河灘砂礫石。摻混料采用平地機進行混合。

通過填筑試驗施工，證實四種堤壩形式都滿足抗?jié)B要求，但摻混料抗剪能力差，并且就地料所在處地下水位高，就地料含水量大，需要進行晾曬。通過對料場的尋找，采用運距最近的料場料回填，達到業(yè)主預期造價。因此水庫堤壩整體采用料場材料回填。

2.4 清表后回填

從節(jié)約成本及施工進度考慮，進行清表(清除基礎表面腐殖土，厚約30cm～100cm)后即進行回填施工的分析。

通過對該方案的分析，發(fā)現抗滑移、防滲透及管涌都滿足要求，只有在抗沉降方面稍差，與原設計相比，沉降增加了40cm左右。由于設計已經考慮了堤壩超高1m，預防可能的沉降，在設計考慮的1m之內，因此不需要進行基礎換填。

3 結語

針對水庫堤壩基礎處理進行優(yōu)化，通過地質試驗及對粘土料場的尋找，布魯布魯防洪控制項目堤壩取消了強夯，所有回填材料均采用料場料，大大加快了施工進度，減小了施工成本。實施后取得了良好的效果，為后續(xù)類似項目施工提供了依據。