大河某水库面板堆石坝坝基处理技术.docx

www.zhulong.comxx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▽53～▽54m，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；右岸山顶▽154m，山坡平均坡度约40°，有宽约15～20m的堆积滩地（▽53m～▽60m）。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N25～40E，NW∠40°～50°。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N30～40W，SW∠70°～80°，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q＝7.6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www.zhulong.com全风化带岩层产状顺坡1﹕1.51﹕2.01﹕1.751﹕2.0～2.5岩层产状逆坡1﹕1.251﹕1.51﹕1.51﹕1.5～2.0强风化带岩层产状顺坡1﹕1.01﹕1.251﹕1.0～1.251﹕1.0～1.5岩层产状逆坡1﹕0.71﹕1.01﹕0.75～1.01﹕1.0～1.25弱风化带岩层产状顺坡1﹕0.41﹕0.51﹕0.41﹕0.6岩层产状逆坡1﹕0.251﹕0.51﹕0.31﹕0.52.2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1﹕0.3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0＋165～0＋240高5.0m；坝横0＋000～0＋048高10m，0＋048～0＋060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▽94m～▽115.0m。2.5.2趾板灌浆www.zhulong.com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1～3kg／cm2；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15m～55m，河床部分5.5m～15m，右岸部分15～30m不等，在固结灌浆完成后分两序施灌，灌浆压力为5kg／cm2。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