新疆ABH 某進(jìn)水塔不良地質(zhì)處理與施工

徐 偉

（新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局，新疆 烏魯木齊 830000）

1 工程概況

1.1 進(jìn)水塔

ABH 某進(jìn)水塔位于某壩址上游左側(cè)，發(fā)電引水洞進(jìn)口和排沙洞進(jìn)水口布置在同一進(jìn)水塔。進(jìn)水塔邊坡為階梯型，分七級開挖，第一級馬道高程為EL 1 233.0 m，七級底板高程為EL 1 157.5 m，全高75.5 m，邊坡坡比為1∶0.25～1∶0.7。主要施工內(nèi)容包括混凝土截水溝、馬道混凝土排水溝、土石方開挖支護(hù)、錨噴支護(hù)及1 000 kN 錨索（單根長度有 30 m、25 m）等。

1.2 進(jìn)水塔基礎(chǔ)地質(zhì)情況

2019 年4 月10 日，進(jìn)水塔邊坡開挖已經(jīng)按原設(shè)計(jì)開挖完成。實(shí)際開挖揭露的巖石覆蓋層界線，與前期勘察成果存在一定差異，進(jìn)水塔軸線揭露的基巖覆蓋層界線的高程為1 153.9 m，巖性為石灰系中統(tǒng)冬圖津河中亞群第一段（C2dnb-）a大理巖化灰?guī)r，以弱風(fēng)化為主，巖體質(zhì)量可基本滿足承載要求。在進(jìn)水塔下游邊緣拐點(diǎn)處，為第四系坡崩積（Q4d1+co）l碎石土，無法滿足承載要求。經(jīng)補(bǔ)充勘察，前沿角點(diǎn)覆蓋層最深處達(dá)13.5 m（自基礎(chǔ)開挖底面1 157.5 m 算起）。

在進(jìn)水塔基礎(chǔ)角點(diǎn)進(jìn)行鉆孔?？咨?～7 m（高程1 160.88—1 153.88 m）為第四系全新統(tǒng)坡崩積塊石、碎石及碎石土，巖性主要為大理巖及凝灰質(zhì)砂巖，分選差、棱角狀、較松散。

孔深 7.0～17.0 m（高程 1 153.88～1 143.88 m）為第四系全新統(tǒng)沖洪積飄卵礫石，成分以花崗巖為主，大理巖、凝灰?guī)r、砂巖及灰?guī)r次之，粒徑多為20～60 cm，且含有粒徑1～2 m 的漂石。級配不良，分選性差，漂石含量為60%，局部漂石含量達(dá)到了80%，中下部密實(shí)。

孔深17 m（高程1 143.88 m）以下，揭露地層為石灰系中統(tǒng)冬圖津河中亞群第一段（C2dnb-）a；巖性主要以厚層～巨厚層灰～灰白大理巖為主，夾有中厚層灰～深灰色灰?guī)r，大理巖、灰?guī)r致密堅(jiān)硬，強(qiáng)度較高?？咨?7～21 m 為弱風(fēng)化，21 m 以下為微新巖體。

2 施工要點(diǎn)

2.1 不良地質(zhì)處理

根據(jù)勘察結(jié)果，將進(jìn)水塔基礎(chǔ)下部坡積物覆蓋層全部挖除，并對基巖面實(shí)行臺階狀開挖，臺階尺寸5 m×3 m（寬×高），可根據(jù)現(xiàn)場開挖情況進(jìn)行具體調(diào)整。兩側(cè)坡積物開挖坡比按照1∶1.5 進(jìn)行控制。

在基巖開挖面布置直徑25 mm 普通砂漿錨桿，梅花形布置，長5.0 m，間排距2.0 m，錨入基巖4.0 m，外露1.0 m，保證外露錨桿與混凝土緊密結(jié)合。

基礎(chǔ)下部覆蓋層挖除部位，用C25 F200（二級配）混凝土進(jìn)行回填。

2.2 施工重難點(diǎn)分析

勘察期間覆蓋層的孔隙潛水水位埋深11.4 m，地下水水位高程為1 149.48 m，基巖裂隙水位埋深為15.8 m，水位高程為1 145.08 m。根據(jù)大井法初步估算，開挖基坑排水量約為233.4 m3/h。進(jìn)水塔基礎(chǔ)位置周邊河床水位EL 1 150 m，基礎(chǔ)開挖高程EL 1 144 m，進(jìn)水塔基礎(chǔ)開挖高程低于河床水位6.0 m，開挖將會受到滲水影響。為保持基坑開挖工作面干燥，工程開挖應(yīng)設(shè)置集水坑，配置125-130-15-11 潛水泵3 臺（1 臺備用），水帶200 m，對滲水進(jìn)行抽排。

施工干擾進(jìn)水塔基礎(chǔ)開挖處理，將影響排沙洞進(jìn)口正常施工。排沙洞進(jìn)口底板高程為EL 1 157.5 m，當(dāng)進(jìn)水塔基礎(chǔ)開挖（EL 1 157.5 m～EL 1 144 m）時，排沙洞進(jìn)口施工工作面下降，排沙洞樁號0+000—0+052.6段壓力鋼管安裝，將無工作平臺。

3 水流控制及基坑排水

根據(jù)設(shè)計(jì)下發(fā)的2019 年防洪渡汛方案，此部位防洪按10 年一遇洪水，相應(yīng)水流量為102 m3/s。在導(dǎo)流洞已拆除便橋兩側(cè)橋墩間情況下，進(jìn)口河道最窄處寬18 m，河床底高程1 150.4，橋頂路面高程1 154.3，過流斷面為：18×（1154.3-1150.4）=70.2 m2，現(xiàn)場流速按 2 m/s 算，該斷面過流能力 70.2×2=140.4 m3/s，滿足防洪度汛要求。為了保證基坑安全，減小抽排水量，計(jì)劃采用如下措施。

3.1 水流控制

本工程不單獨(dú)設(shè)置圍堰，利用原進(jìn)場道路擋水，不進(jìn)行防滲處理，為降低基坑內(nèi)外水位差，減少滲水量，計(jì)劃采用1.6 m3反鏟在原導(dǎo)流洞施工便橋下游側(cè)開始，對河道挖寬挖深。減小基坑內(nèi)外水位差，減少基坑滲水量。砂礫石堆放在河道右側(cè)，用于加固路基，將大石塊堆放在外側(cè)起防沖作用。

3.2 基坑抽排水

該部位地下水位高程為1 149.48，與河水位基本保持一致，河道挖深后至基坑底水位差約2.5 m，根據(jù)設(shè)計(jì)通知，基坑排水量約為233.4 m3/h，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，采用明排法進(jìn)行抽排，采用125-130-15-11 型潛水泵3 臺，其中1 臺備用。該型號水泵排水量為130 m3/h，兩臺水泵合計(jì)抽排水量260 m3/h，滿足基坑抽排水量，如遇降雨等突發(fā)情況，啟動備用水泵。配三根120 鋼管抽排至河道，水泵出水口與排水鋼管間用4 m 長鋼絲膠管進(jìn)行連接，排水鋼管過道路部分進(jìn)行挖溝填埋，深50 cm。同時配7.5 kW、3.5 kW 潛水泵各2 臺，對分散滲水點(diǎn)滲水抽排至總集水坑。開挖到地下水水位以下的每一層，開挖前先進(jìn)行排水溝及集水井開挖，考慮施工設(shè)備及分層高度，排水溝開挖寬按0.5 m 進(jìn)行控制，深度1.0 m，在適當(dāng)位置設(shè)置2 m×2 m×2 m 集水井。開挖完成一層后抽排水設(shè)備向下移動一層直至開挖結(jié)束。

4 施工過程

4.1 施工總程序

從上至下分層進(jìn)行邊坡開挖，同步進(jìn)行現(xiàn)河道挖深挖寬，基坑開挖完成后進(jìn)行混凝土分層澆筑，分層厚度控制在3.0 m 以內(nèi)，澆筑完成一層回填一層，交替上升，直至處理完成。

4.2 測量放樣

根據(jù)測量控制網(wǎng)或加密點(diǎn)坐標(biāo)，及設(shè)計(jì)圖紙的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過專業(yè)測量人員架設(shè)測量基站，采用全站儀測放邊坡開挖邊線，同時打設(shè)木樁或撒白灰線作為邊坡開口標(biāo)識，測量完成后及時做好原始數(shù)據(jù)記錄。

4.3 土方開挖

土方開挖程序：施工準(zhǔn)備、測量放樣、開挖支護(hù)、土方運(yùn)輸。土方運(yùn)輸由挖掘機(jī)裝20 t 自卸汽車，分類運(yùn)到指定渣場堆放。

4.4 邊坡石方開挖

邊坡石方總體施工，本部位石方開挖工程量較小、較薄，主要采用淺孔小藥量松動爆破，分層開挖至基坑底，部分邊坡采用液壓沖擊錘進(jìn)行修整。每層開挖完成后及時進(jìn)行錨桿施工。

石方開挖程序：施工準(zhǔn)備、場地清理、測量放樣、松動爆破開挖、邊坡安全處理、出渣、邊坡錨桿施工。

4.5 邊坡支護(hù)施工

支護(hù)施工程序：開挖結(jié)束、地質(zhì)編錄、系統(tǒng)錨桿、驗(yàn)收。

砂漿錨桿施工工藝流程：基面清理、測量放線、造孔、清洗、注漿、錨桿制作、安插錨桿、檢查驗(yàn)收。

4.6 混凝土施工

混凝土施工程序。開挖完成后，先進(jìn)行建基面清理，再分層進(jìn)行混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)。

混凝土施工分塊、分層。本部位混凝土高13.5 m，根據(jù)開挖結(jié)構(gòu)共分5 倉進(jìn)行澆筑，具體分層見圖1。

圖1 進(jìn)水塔基礎(chǔ)處理混凝土分倉示意圖

5 保證措施

5.1 質(zhì)量保證措施

開挖前準(zhǔn)確測定開挖區(qū)開口線，并以轉(zhuǎn)折點(diǎn)為準(zhǔn)每隔1～2 m 插桿明示，確保邊坡開口定位準(zhǔn)確。

邊坡開挖時要嚴(yán)格控制坡比，根據(jù)巖層特性分別放坡，開挖時必須遵守自上而下的方式進(jìn)行開挖，嚴(yán)禁自下而上、掏槽式開挖，防止形成倒懸體。

及時跟進(jìn)邊坡支護(hù)，嚴(yán)格現(xiàn)場工序質(zhì)量驗(yàn)收。

5.2 安全保證措施

施工現(xiàn)場的臨時用電滿足《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》規(guī)定。汛前必須制定切實(shí)可行的防汛搶險措施和應(yīng)急預(yù)案，對可能出現(xiàn)的超標(biāo)準(zhǔn)洪水，做好防汛準(zhǔn)備并全力組織搶險，把損失減少到最低限度，項(xiàng)目經(jīng)理為防汛搶險第一責(zé)任人。積極做好安全生產(chǎn)檢查，發(fā)現(xiàn)隱患，要及時整改。針對可能出現(xiàn)的爆破施工，制定切實(shí)可行的專項(xiàng)安全方案及管理辦法，并舉行定期、不定期的安全培訓(xùn)教育及安全考試。

開挖過程中加強(qiáng)安全監(jiān)測及安全檢查，特別是雨后必須進(jìn)行安全檢查，對邊坡變形加大或出現(xiàn)滑移的情況及時進(jìn)行處理?；娱_挖邊線2.0 m 外設(shè)置防護(hù)圍欄，圍欄高1.5 m，下部設(shè)30 cm 高擋腳板、上部3 根橫桿、間距40 cm。整體采用螺紋鋼插入基底50 cm，外露部分與鋼管焊接固定；圍欄上涂刷安全警示色帶，長30 cm。嚴(yán)禁在距基坑邊坡坡頂2 m 以內(nèi)范圍堆放施工材料、施工垃圾，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，必須立即處理。

6 結(jié)語

進(jìn)水塔基礎(chǔ)不良地質(zhì)已按方案挖出，地質(zhì)情況與補(bǔ)充地質(zhì)勘探情況基本吻合，已施工完畢，保證了進(jìn)水塔混凝土澆筑的順利推進(jìn)，未出現(xiàn)質(zhì)量及安全隱患事故。