浅谈武都水库右岸基础处理工程岩溶处理技术及质量控制

施工技术与应用　翻田园Ｉ四　浅谈武都水库右岸基础处理工程岩溶处理技术及质量控制　

李平　贵州贵阳　中国水利水电第九工程局有限公司　５５００８１　摘要：本文主要对武都水库右岸基础处理工程岩溶处理进行论述，并结合笔者多年来的工作经验和相关知识提出相关质量控　制，希望能给予相关专业读者借鉴。　关键词：武都水库岩溶处理质量控制　

１、工程简况　四川武都水库工程位于四ＪＩＩ省江油市武都镇上游约４ｋｍ，是涪江上一座　具有防洪、灌溉、发电、供水、改善环境、旅游和水产养殖等综合利用效益的龙　头水库，水库总库容５．７２亿ｍ’，电站装机容量为３×５０ＭＷ，枢纽主要建筑物有　碾压砼重力坝和坝后式厂房等。　武都水库坝址位于涪江武都河段上游约４ｋｍ的摸银洞，坝型为碾压混凝　土重力坝，坝顶高程６６０．１４ｍ，坝顶长度７２７．０ｍ，最大坝高１１９．１４ｍ。右岸基础　处理工程岩溶处理主要通过施工支洞及灌浆平洞创造作业面然后采用清、　堵、灌、排、导等方式对溶蚀带、落水洞以及溶洞洞穴等进行处理。　

２、坝区岩溶发育特征综述　武都引水工程坝址区处于Ｆ５～Ｆ１１断层之间的Ｄ２ｇｎ可溶岩地层，受构造　控制和地下水溶蚀与侵蚀作用，区内岩溶发育，随机分布于坝区范围内，两岸　坝肩发育高程５７０—６６８．３２ｍ，与区内阶地发育高程相对应，６１０ｍ高程以上以　落水洞为主，６１０～５７０ｍ高程之间为水平溶洞或有暗河发育，５７０ｍ高程以下　岩溶发育呈逐渐减弱趋势。　本区发育溶蚀洼地、溶蚀冲沟等地表岩溶形态，以及落水洞、溶洞、暗河、　溶穴、溶蚀孔洞等地下岩溶形态，见图１。　

图１坝址区岩溶分布示意图　２　１坝基岩溶系统处理范围　岩溶系统处理范围包括坝基河床、坝肩、沿防渗帷幕线的所有溶洞以及　大坝持力层下覆基岩，并包括坝址区库内的所有足以影响山体稳定的近坝溶　洞。　为保证坝基岩体满足应力条件的要求，拟定坝基岩溶处理范围如下：　宽度方向：坝基面上游端按２７。、下游端按３７。的扩散角来控制；深度方　向：坝基下１倍坝高的范围。岩溶处理范围见图６—５—２：岩溶系统处理横剖示意　图。　为满足工程防渗要求和帷幕灌浆的可靠性，沿防渗帷幕线的所有岩　溶地质缺陷都应封堵，封堵范围按堵头稳定要求和可能的岩溶塌陷影响　考虑；　对影响近坝库内山体稳定以及可能诱发地震而造成近坝库内山体塌陷　的岩溶要加以处理。　

３、溶洞处理程序及方法　３．１施工程序及方法　３　１．１土石方工程施工程序　１）进场具备施工条件后，即先进行Ｋ７、Ｋ１１１、Ｋ１三处溶洞的土石方施工，　形成三个工作面。　２）在第１个工作面中，直接利用右岸１＃支洞作为交通通道，对Ｋ７溶洞进行　清理充填物处理，同时处理与Ｋ７溶洞相通的落水洞，并作好一期支护。　３）在第２个工作面中，利用ＰＤ１３＃平洞进洞，对Ｋ１１ｌ溶洞进行清理充填物　处理，同时处理Ｋ１０９溶洞和与Ｋ１　１　１溶洞相通的落水洞，并作好一期支护。　４）在第３个工作面中，由地面施工便道直接进洞，对Ｋ１溶洞进行处理，同　时处理与Ｋ１洞洞相通的落水洞，并作好临时支护。　５）在第３个工作面中，当处理到与Ｋ１—１、Ｋ１—２号支洞相接处时，则形成第　３－１个工作面、第３—２个工作面。　６）在第３—１个工作面中，对Ｋ１一ｌ号支洞进行清理充填物处理，同时处理　与Ｋ１—１号支洞相通的落水洞，并作好临时支护。　７）在第３—２个工作面中，对Ｋ１—２号支洞进行清理充填物处理，同时处理　与Ｋ１—２号支洞相通的落水洞，并作好临时支护。　８）９６一Ｋ１的处理要利用右岸５７３ｍ高程排水洞作为施工通道，因此，９６一Ｋ１　要待５７３ｍ高程排水洞施工到一定阶段，具备处理条件后方可进行，则可形成　第４个工作面。　９）在第４个工作面中，要对９６一Ｋ１溶洞进行一期支护加固处理，同时处理　与主洞相通的落水洞。　１０）在进行地下溶洞处理时，可由地表进行Ｋ１０９溶洞防止“岩溶气爆”导　气孔施工。　３．１．２混凝土工程施工程序　混凝土工程按至内而外的原则，按上述土石方施工程序逆顺序进行施　工，其中Ｋ７作为排水的主要通道，放到最后封堵。　３．１．３施工方法　１）Ｋ７溶洞处理　Ｋ７溶洞处于岩溶处理范围之内，需要对其进行处理，考虑到Ｋ７溶洞较　短，相对独立，其大部分处于帷幕线附近，考虑进行全洞封堵。先将此段溶洞　的堆积物清除干净，对溶洞洞壁进行清挖，然后冲洗、凿毛，对局部不稳定的　洞段进行喷锚挂网支护后，回填Ｃ１５砼进行封堵，并对洞顶进行回填灌浆。　２）Ｋ１１１溶洞处理　Ｋ１１１为宽窄缝组合型的水平溶洞，洞底板高程５７３～５９０ｍ，对坝基处理　范围之内的部分（长约５５ｍ）进行全洞封堵，其余部位不处理。先将此段溶洞　的堆积物清除干净，对溶洞洞壁进行清挖，然后冲洗、凿毛，回填ｃｌ５砼进行封　堵，并对洞顶进行回填灌浆。　３）Ｋ１—１、Ｋ１—２支洞的处理　Ｋ１—１支洞、Ｋ１—２支洞为窄缝状洞穴，按全洞封堵考虑。先将此段溶洞的　堆积物清除干净，对溶洞洞壁进行清挖，对局部洞段进行扩挖，满足进人要　求，然后用砼泵送ｃ２Ｑ砼（Ｍｚ０砼），将溶洞回填密实。　４）Ｋ９溶洞的处理　Ｋ９位于坝横桩号０＋４５６．０Ｏｍ处的上游边坡高程５８４．５０ｍ处，已大部被开挖　掉，仅残留洞端约２ｍ长度，宽度０．２５ｍ，可见粘土夹砂砾石充填物，在边坡支护　中，已经对此进行了处理。　５）９６一Ｋ１隐伏溶洞发育区的处理　右岸９６一Ｋｌ隐伏溶洞发育区，分布面积大，洞穴规模大，潜在的不稳定因　素多，一旦产生岩溶塌陷，将危及右坝肩下游３０～８３ｍ地段的边坡稳定问题，　以及可能会使右岸上坝公路产生塌陷，需要对其进行工程处理。　处理方法：对９６一Ｋｌ溶洞洞顶进行深锚杆、挂网（锚杆直径、长度、阅排　距，钢筋网直径、间排距则根据实际地质情况确定）、喷０．３ｍ厚的ｃ２ｏｒ￣处理。　３．２长观钻孔、勘探平洞的处理　对于长期观测钻孔采用封孔进行处理，对于勘探平洞，按照岩溶系统处　理原则对需要进行处理的勘探平洞进行混凝土封堵处理。　（下转第３９６页）　

‘３８９‘　口墨圜　四　施工技术与应用　清孔质量控制：（１）清孔分二次进行，第一次清孔在成孔完毕后进行，第　二次在安放钢筋笼和导管安装完毕后进行；（２）清理孔底沉渣，清孔方法正循　环和反循环均可；（３）清孔过程中和结束时必须测定泥浆比重，第二次清孔后　泥浆比重≤１．１５；（４）清孔质量检查、记录、签证。　４　３高强度耐腐蚀混凝土质量控制　软土地基耐腐蚀混凝土采用Ｃ４０高强度混凝土，混凝土配合比控制要求　高，水下混凝土浇筑是灌注桩质量控制的关键。由于地域条件限制无法采用　商品混凝土，更是增添了很大的施工难度。　４．３．１混凝土配合比质量控制　软地基地区耐腐蚀混凝土配合比设计有强度高、掺合料种类多、用量比　例控制严、水胶比小及耐久性指标高的特点，宜采用商品混凝土，但由于地域　条件制约只能采用人工搅拌的方式施工。为保证混凝土配合比控制要求及浇　筑质量，我们采用强制性搅拌机并配备电脑智能控制配料机进行施工。　４　３．２水下混凝土浇筑质量控制　水下混凝土质量控制措施：（１）导管设置合理，第一节底管长度不应小于　４ｍ，其他导管宜为２．５ｍ一３ｍ；（２）混凝土灌斗容量应满足混凝土初灌量的要　求，特特别是直径较大的单桩基础，应准备充足的混凝土，保证初灌混凝土的　连续浇筑；（３）初灌混凝土应能保证导管埋人混凝土深度不小于ｌｍ，根据不　同桩径分别计算初灌量，根据初灌量大小配备相应容量的料斗，初灌量计算　清单由项目部核算后下发；（４）混凝土浇筑过程中，导管底端始终保持埋在混　凝土中１．５ｍ～２ｍ；（５）严格控制导管埋深与拔管次数、速度，不宜过深和过浅，　合理控制混凝土倾入导管的速度，不宜过猛过快。同时应及时测量混凝土浇　筑深度，严禁拔空导管；（６）防止钢筋笼上浮：钢筋骨架在孔口与护筒联接，灌　注中当混凝土表面接近钢筋笼底时应放慢混凝土浇筑速度，并宜保持导管埋　人混凝土的深度在３ｍ左右。混凝土面进入钢筋笼１～２ｍ后，适当提升导管，避　免出料冲击过大或钩带钢筋笼；（７）灌注过程中采取措施稳定孔内水位，防止　护筒及孔壁漏水，防止坍孔；（８）灌注过程中及时检查坍落度，按要求按规定　严格制作试块。　４．３．３桩体保护层质量控制　强腐蚀地区钢筋保护层厚度不得小于７０ｍｍ，保护层厚度质量控制直接　关系到桩体耐久性。正常情况下，由于混凝土自重作用，桩体保护层厚度与理　深成正比，故桩体保护层施工质量控制关键在于基面以下２ｍ一４ｍ位置。　保护层施工质量控制措施：（１）适当加大孔径，特别是淤泥质软土地基；　（２）加强成孔质量检查，不得出现桩孔倾斜现象；（３）钢筋笼直径不宜过大，需　严格控制，主筋、箍筋按设计要求布置，间距均匀，特别是上部加密区，若设置　不均或过密可能导致混凝土粗骨料无法溢出；（４）护板按设计要求均匀布置，　宜适当加宽，高度不得小于７０ｍｍ；（５）基面以下２ｍ～４ｍ位置护板设应加密，　宜每２ｍ高度设置一道，护板高度根据孔径适当加高，且不得小于７０ｍｍ；（６）按　规定检查混凝土坍落度，保证混凝土和易性、流动性；（７）加大后期成桩质量　检查力度，特别是桩体保护层厚度检查。　４．４承台施工质量控制　承台底面设置在冻土层以下，位于底面以下２ｍ　３ｍ，地下水位随季节而　变化，处于干湿交替的环境。承台施工质量控制关键在于如何保证桩体与承　台联接的整体性、可靠性及承台在干湿交替环境下的防腐。　承台施工质量控制措施：（１）承台施工必须在桩基检测合格后进行；（２）　承台底面标高控制在规范允许范围了；（３）桩体钢筋插入承台的部分按施工　图纸均匀布置；（４）桩头插入承台底面的高度不小于ｌＯＯｍｍ（即超过垫层厚度　ｌＯＯｍｍ）；（５）垫层按设计要求制作，其强度不得小于ｃ２５１￣凝土强度，并按规　定涂￣ＨＣＰＥ防腐涂料；（６）承台钢筋绑扎规范，支模稳固，保护层设置满足要　求；（７）混凝土浇筑配合比控制严格，振捣密实，工艺美观；（８）基础养护采用　薄膜养护，使用可饮用水；（９）拆模后待基础表面干燥，所有表面按规定均匀　涂￣ＨＣＰＥ防腐涂料，经检查合格后及时回填。　

５、结论与思考　软地基地区耐腐蚀灌注桩基础在本工程的成功运用是一项技术创新，为　软土地基强腐蚀地区输电线路基础施工积累了又一宝贵经验。相信随着疆电　外送电力建设的高峰期的到来，软地基地区耐腐蚀灌注桩基础的应用会越来　越广泛，希望本文能为应对类似复杂地质环境下的基础施工提供了一种新选　择和借鉴。　参考文献　…《软地基地区耐腐蚀灌注桩基础混凝土材料设计方案》（东北电力设计院　李盛龙等）　［２］《混凝土硫酸盐侵蚀的研究现状》（广东建材２０１０年第８期谷坤鹏，王成启）；　［３］《钻孔灌注桩施工规程》（ＤＧ／ＴＪ０８—２０２～２００７）