淺談舟曲南峪水電站樞紐工程基礎(chǔ)處理施工技術(shù)方案

【摘 要】根據(jù)舟曲南峪水電站樞紐工程特有地質(zhì)情況，論述了典型河床壩段砂礫石層軟基基礎(chǔ)加大承載力的簡(jiǎn)單處理施工方法，處理結(jié)果表明其承載力滿足設(shè)計(jì)要求。

【關(guān)鍵詞】軟基處理；換填；拋石；加固；施工工藝

0.概述

舟曲南峪水電站位于白龍江干流中段，是一座低水頭徑流式電站。電站位于舟曲縣南峪鄉(xiāng)境內(nèi)，廠址距蘭州390km，離舟曲縣城10km。

南峪水電站壩址控制集雨面積9080km2，電站裝機(jī)容量2×10Mw，多年平均發(fā)電量9479.6萬Kw.h，裝機(jī)利用小時(shí)4740小時(shí)。

本工程為IV等工程，樞紐、電站廠房屬4級(jí)建筑，導(dǎo)流建筑物為5級(jí)。樞紐土建工程主要建筑物為5孔泄沖閘、三孔進(jìn)水閘、引水明渠等，主要建筑物設(shè)計(jì)詳述如下：

泄沖閘位于南峪溝口下游約350m的位置，該位置地形寬闊，閘前正常水位1282.50m。攔河閘軸線長(zhǎng)59m，分為5孔，單孔凈跨10m，閘室長(zhǎng)16m，閘室上游布置砼鋪蓋，下游布置消力池和海漫，水閘采用開敞式泄洪的方式，閘孔布置平面鋼閘門擋水，閘底板高程1278.0m，閘門采用固定卷?yè)P(yáng)機(jī)啟閉，在閘墩工作閘門上游布置檢修閘門門槽，采用移動(dòng)式啟閉機(jī)啟閉，五孔共用一扇閘門。在閘室閘墩下游側(cè)布置交通橋連接兩岸公路。

進(jìn)水閘位于攔河閘的右岸，軸線與泄洪閘交角為30°，設(shè)三孔7×6.50m閘孔，底板高程為1279.50m，孔口設(shè)平面鋼閘門控制，門前設(shè)檢修閘門和攔污柵，工作閘門位置設(shè)鋼筋砼胸墻，工作閘門采用固定卷?yè)P(yáng)機(jī)啟閉。

壩址位于南峪村下游約270m處，河段開闊平直，河灘寬約150m，左、右兩肩均為河流堆積I、II級(jí)階地，現(xiàn)開墾為耕地，左岸稍陡，坡角約35°-55°，右岸地形較平緩，形成地勢(shì)開闊的階梯狀。

根據(jù)勘探成果，左岸巖土層結(jié)構(gòu)自上而下為：細(xì)砂、礫石、礫質(zhì)土、礫石。細(xì)砂為河流沖積而成，呈松散、濕潤(rùn)-飽和狀態(tài)，含泥質(zhì)成分較多，厚度2-3.0m，透水性中等，為中等透水層；上部礫石為古滑坡堆積而成，結(jié)構(gòu)松散，礫石含量約占60%-70%，粒徑1-4cm，棱角-次棱角狀，主要成分為灰?guī)r，骨架間由粘性土充填，厚度2-8m，透水性中等；礫質(zhì)土為古滑坡堆積物，以粘性土為主，含碎塊石，結(jié)構(gòu)松散，碎塊石大小懸殊，一般1-4cm，塊石成份大多為灰?guī)r，其次為砂巖、千枚巖，呈堅(jiān)硬-硬塑狀，厚度一般大于10m，為弱透水層；下部礫石為河流沖積而成，中密-密實(shí)、飽和狀態(tài)，礫石含量約占50%-60%，礫徑1-5cm，呈渾圓狀，主要成分為灰?guī)r、砂巖，級(jí)配好，分選性差，骨架間由粉細(xì)砂充填，含少量泥質(zhì)，厚度大于20m，透水性好，為強(qiáng)透水層。

河床壩基巖土層為河流沉積物，巖性自上而下為砂礫石、淤泥、細(xì)砂層，夾有粉土透鏡體。粉土為深灰色，濕潤(rùn)，可塑，稍密狀態(tài)，由粉粒組成，含云母，無搖振反應(yīng)，厚約2-3m，透水性差，屬弱透水層；砂礫石層呈稍密-中密，飽和狀態(tài)，礫石含量約占50%-60%，礫徑1-5cm，呈渾圓狀，主要成分為灰?guī)r、砂巖，級(jí)配好，分選性差，骨架間由粉細(xì)砂充填，含少量泥質(zhì)；厚度3-10m，為強(qiáng)透水層；淤泥呈軟塑-流塑，飽和-很濕狀態(tài)，含有機(jī)質(zhì)，有臭味，為弱透水層，厚2-5.0m；細(xì)砂呈松散-稍密飽和狀態(tài)，主要成分為石英砂，含泥質(zhì)較多，厚度2-5m，為中等透水層；底部為穩(wěn)定的砂礫石層，厚度大于20m。

右岸為河流Ⅰ、II級(jí)階地，巖土層自上而下為礫石、淤泥、粉土、礫石。礫石呈圓形-亞圓形，主要成分為灰?guī)r、砂巖，分選性較差，強(qiáng)透水，厚度5-10m，上部松散-稍密，下部中密-密實(shí)狀態(tài)；淤泥為灰黑色，軟塑-可塑，很濕狀態(tài)，含有機(jī)質(zhì)，有臭味，厚度1-4m，為弱透水層；粉土層呈灰色，主要由粉粒組成，含云母，松散，可塑狀，厚度約2m，為弱透水層；下部為穩(wěn)定的礫石層。呈中密-密實(shí)飽和狀態(tài)，厚度大于10m，為強(qiáng)透水層。

2012年4月，樞紐左岸3孔泄沖閘和溢流壩段基坑開挖至設(shè)計(jì)建基面高程后（上部沖積砂礫石覆蓋層厚6.4m左右已全部挖除），出露河床壩基巖土層為河流沉積物，巖性自上而下主要為淤泥層，淤泥呈軟塑-流塑，飽和-很濕狀態(tài)，含有機(jī)質(zhì)，有臭味，根據(jù)勘探報(bào)告推測(cè)，該部位淤泥層厚度約在18m左右，不適宜作為持力層，需進(jìn)行地基基礎(chǔ)處理。

1.基礎(chǔ)處理方案

針對(duì)樞紐工程地基基礎(chǔ)情況，建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、地質(zhì)單位代表、監(jiān)理單位到樞紐工程施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行查看，查閱資料，最終確定了樞紐工程地基基礎(chǔ)處理方案：

（1）泄沖閘閘室及下游段和溢流壩段地基基礎(chǔ)處理方案：建基面以下采取1米厚C15拋石砼，拋石砼以下4米厚拋填塊石。

（2）泄沖閘上游鋪蓋地基處理方案：建基面以下采取3米厚拋填塊石進(jìn)行地基加固處理。

地基拋填塊石厚度4米， C15基礎(chǔ)拋石砼厚度1米，處理方法如下：

（1）先將基底淤泥和流沙開挖至建基面以下5米處。

（2）按本工程地基基礎(chǔ)處理方案要求釘好高程控制樁，標(biāo)高控制在建基面以下1米處。

（3）拋填塊石粒徑不小于40厘米，且無草根、樹皮、垃圾等有機(jī)物。

（4）塊石拋填采用裝載機(jī)運(yùn)輸、挖掘機(jī)攤鋪，嚴(yán)禁將塊石由上直接投入基槽中。

（5）塊石拋填完成后，采用土石方壓實(shí)機(jī)械按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行壓實(shí)。

（6）C15拋石砼采用機(jī)械或砼輸送泵入倉(cāng)，由低到高全斷面分層澆筑，或斜層一次澆筑，每層澆筑厚度控制在40cm以內(nèi)，人工平倉(cāng)，機(jī)械振搗均勻密實(shí)。

（7）底板砼開倉(cāng)澆筑前清除C15拋石砼表面乳皮及積渣雜物，并將局部積水排出。

2.處理結(jié)果

通過拋石換基的施工方法，滿足樞紐工程建筑物的基礎(chǔ)承載要求，均達(dá)到施工圖設(shè)計(jì)值，施工工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，材料單一，加快工程施工速度。