郁江老口航運(yùn)樞紐廠房工程基礎(chǔ)處理

黃秘昌

（廣西水利電力勘測設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，南寧 530023）

1 工程概況

廣西郁江老口航運(yùn)樞紐是郁江綜合利用規(guī)劃十個梯級中的第七個梯級，是一座以航運(yùn)、防洪為主，結(jié)合發(fā)電，兼顧改善南寧市水環(huán)境等效益的水資源綜合利用工程，壩址位于左、右江匯合口下游4.7 km 的郁江上游河段。樞紐總庫容為25.87 億m3，樞紐為Ⅰ等工程，水庫正常蓄水位75.5 m。電站裝機(jī)容量150 MW，船閘通航標(biāo)準(zhǔn)為2×1000 t 級頂推船隊(duì)及1000 t貨船。

樞紐總布置沿壩軸線從左至右依次布置為：左岸接頭土壩、門庫壩、船閘、左岸重力壩、泄水閘壩、電站廠房、魚道、右岸重力壩、右岸接頭土壩。

水電站廠房為河床式廠房，布置在河床右岸，主要建筑物包括進(jìn)水渠、廠房、尾水渠等。電站廠房由主機(jī)間段和安裝間段組成，全長140.38 m，其中主機(jī)間沿壩軸線方向長104.67 m、順?biāo)鞣较?5.83 m、最大高度53.5 m；安裝間沿壩軸線方向長35.71 m、順?biāo)鞣较?0.32 m、最大高度39 m。廠房采用一機(jī)一縫布置方式，廠房內(nèi)安裝5 臺貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量30 MW[1]。

2 廠房工程地質(zhì)條件

3 廠房基礎(chǔ)處理

3.1 基礎(chǔ)開挖及保護(hù)

3.1.1 基礎(chǔ)開挖

廠房基礎(chǔ)置于弱風(fēng)化基巖之上，本工程建筑物基礎(chǔ)巖性具有遇水軟化，失水干裂，暴露后快速風(fēng)化的特點(diǎn)，因此建基面需預(yù)留小于1.5 m的保護(hù)層。近建基面時采用控制裝藥直徑不大于50 mm、小藥量及小規(guī)模的爆破法。保護(hù)層分兩層挖除，上層為受爆破影響層，近壩基層為安全保護(hù)層，安全保護(hù)層需采用人工撬挖，其厚度根據(jù)施工進(jìn)度及基巖面暴露時間與保護(hù)措施確定，且不小于30 cm。遇雨天不得進(jìn)行安全保護(hù)層的施工。

根據(jù)開挖揭露并結(jié)合現(xiàn)場巖體試驗(yàn)成果，廠房2#～4#機(jī)組基坑在壩下0+033.77 m 上游側(cè)底板39.5 m高程淺層存在層含鈣質(zhì)結(jié)核泥巖、鈣質(zhì)泥巖，分布面積約2020 m2，厚度0.5～3.0 m，該層強(qiáng)度低，結(jié)構(gòu)松散，承載力不滿足設(shè)計要求。因此，對該基礎(chǔ)范圍采取深挖并回填素C15混凝土處理。

3.1.2 基礎(chǔ)保護(hù)

3.2 地質(zhì)缺陷處理

3.2.1 斷層處理

斷層F208性狀差，力學(xué)指標(biāo)低，對廠房變形穩(wěn)定不利，采取梯形槽挖置換混凝土塞處理。梯形槽挖底寬3.0～4.5 m、深3.0 m，回填C20（3）微膨脹混凝土，開挖面設(shè)置橫向Φ28、縱向Φ22、間距0.2 m×0.2 m的鋼筋網(wǎng)。斷層范圍內(nèi)的固結(jié)灌漿孔孔底高程加深至斷層槽挖基礎(chǔ)底部以下6 m。

3.2.2 溶洞處理

廠房安裝間與1#機(jī)組分縫處（樁號B1+044～B1+050，壩下0+020～壩下0+028 范圍）39.8 m高程有一處溶洞，并向安裝間延伸。溶洞洞口呈橢圓形，長軸約6 m，短軸約2 m，洞身往下變大，洞徑5～8 m，洞深6～10 m，洞底堆積有大量溶碴、巖塊及泥質(zhì)等，洞口冒水流量約0.1 m3/s。溶洞巖性為中厚層狀鈣質(zhì)砂巖夾薄層狀泥巖、鈣質(zhì)泥巖，局部富集有較多鈣質(zhì)，部分為灰黃色砂質(zhì)灰?guī)r。

溶洞處理為先加強(qiáng)抽排洞內(nèi)滲水，同時清除洞內(nèi)溶渣，盡量降低洞內(nèi)水位，待洞內(nèi)水位穩(wěn)定后回填塊石至水面，水面上部回填C20混凝土，洞內(nèi)回填塊石范圍預(yù)埋灌漿管進(jìn)行回填灌漿，回填混凝土內(nèi)預(yù)埋排水鋼管，并將溶洞及周邊的固結(jié)灌漿加深、加密，溶洞表面設(shè)置Φ28間距0.2 m的鋼筋網(wǎng)。

3.3 固結(jié)灌漿

廠房基礎(chǔ)巖體較為軟弱松散、強(qiáng)度較低，采取固結(jié)灌漿進(jìn)行處理，以補(bǔ)強(qiáng)開挖振開的裂隙，改善基礎(chǔ)的承載力條件。固結(jié)灌漿孔的孔、排距采用3 m，梅花型布置，灌漿深度3 m，地質(zhì)缺陷位置的固結(jié)灌漿進(jìn)行加密、加深處理。固結(jié)灌漿施工在基礎(chǔ)混凝土澆筑3 m 厚以后進(jìn)行，混凝土內(nèi)預(yù)埋?100PVC灌漿管。

固結(jié)灌漿按分序加密原則進(jìn)行施工，灌漿壓力0.3～0.5 MPa，漿液水灰比采用1∶1、0.8∶1、0.5∶1 等3個比級。

3.4 防滲帷幕

為減小廠房基礎(chǔ)滲漏，防止?jié)B漏水流對廠房基礎(chǔ)產(chǎn)生不利影響，同時降低基底滲透壓力，采用水泥帷幕灌漿對廠房基礎(chǔ)進(jìn)行防滲處理。帷幕灌漿中心線布置在壩軸線下游1.5 m 處，灌漿孔單排布置，孔距2 m，帷幕灌漿伸入到透水率不大于5 Lu的相對隔水層以下5 m。帷幕灌漿施工在底板混凝土澆筑3 m厚度以上形成壓重后進(jìn)行。

帷幕灌漿必須按分序加密的原則進(jìn)行施工，采用自上而下循環(huán)式灌漿。帷幕灌漿灌漿壓力0.2～0.7 MPa，漿液水灰比采用2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1等5個比級。

4 基礎(chǔ)處理效果評價

（1）老口電站廠房自2016年8月5臺機(jī)組全部投產(chǎn)以來，經(jīng)歷了正常蓄水位和高水位運(yùn)行后，工程運(yùn)行情況良好。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，電站廠房水平順?biāo)飨蜃畲笪灰茷?.5 mm，壩頂垂直位移最大下沉8.2 mm。廠房基礎(chǔ)變形以壓縮性為主，基礎(chǔ)變形已趨于穩(wěn)定。

（2）廠房基礎(chǔ)揚(yáng)壓力在水庫蓄水初期逐漸增大，之后基本保持平穩(wěn)，帷幕后的揚(yáng)壓力監(jiān)測值小于設(shè)計值。

（3）電站投入運(yùn)行以來，廠房基礎(chǔ)未發(fā)現(xiàn)明顯滲漏現(xiàn)象。

老口電站運(yùn)行情況及監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，工程所采取的基礎(chǔ)措施是合適的、有效的。

5 結(jié)語

基礎(chǔ)處理是工程設(shè)計的重要內(nèi)容，基礎(chǔ)處理措施是否合適直接影響工程投資和工程安全。設(shè)計只有重視工程地質(zhì)勘察及現(xiàn)場開挖揭露地質(zhì)條件復(fù)核工作，才能根據(jù)工程實(shí)際地質(zhì)條件選擇合適的基礎(chǔ)處理措施。