高壓噴射灌漿在深覆蓋層壩基中的應用

楊超 劉偉

【摘要】在工程實際中大部分重力壩均以基巖為持力層，但遇到壩址地質條件較差，壩基覆蓋層較厚，以基巖為持力層投資較大，此時就需要論證采用地基處理，以處理后土基作為重力壩壩基持力層的可行性。

【關鍵詞】取水樞紐；重力壩；深厚覆蓋層；高壓噴射灌漿

1、工程概況

廂子廠取水樞紐位于重慶市萬盛經開區關壩鎮興隆村， 本工程擋水建筑物為混凝土重力壩，壩軸線長63.0m，壩頂寬3.5m，最大壩高11.8m，壩頂高程891.30m，上游折坡點高程883.00m，折坡點以下坡比1：0.1，折坡點以上鉛直，大壩下游折坡點887.80m，折坡點以下坡比l：0.7，折坡點以上鉛直。

2、壩型、壩軸線的選擇

2.1壩軸線確定

壩址下游50m處有崩積體，河床和河漫灘寬65m，河谷地形平坦，建壩條件差；壩址上游已接近庫尾，無蓄水庫容，不能達到蓄水調節目的，無成庫條件。根據現場踏勘，壩址處河床相對較窄，兩岸坡為崩積土和殘坡積土形成的平臺，兩岸岸坡較順直，岸坡坡度37°左右，覆蓋層相對較薄，左右岸坡穩定，所選線為唯一壩軸線。

2.2壩型比選

根據地質鉆探揭示壩址處，為塊碎石土，主要由鈣質頁巖塊碎石夾粉質粘土組成，表層0.3m為耕植土，鈣質頁巖塊石細～中粒結構，粒徑2～25cm，粉質粘土干強度中等～高，土石比6：4。從地質條件分析此處適宜新建重力壩和土石壩。根據地質調查壩址附近15km以內無滿足質量、儲量要求的土料，而且壩址上游集雨面積大，坡降陡，山區洪水陡漲陡落，施工場地狹窄，不利于土石壩施工布置，綜上所述推薦重力壩方案。

3、 基礎處理

壩址區地層巖性有殘坡積（Q4el+dl）、崩坡積（Q4col+dl）、沖洪積（Q4al+pl）土層。殘坡積土層分布在兩岸斜坡地形平緩處；崩坡積土層分布在兩岸斜坡地帶、沖洪積土層分布在溝谷內，斜坡上土層厚度0～4.7m，溝谷內的土層厚度4.7～14.6m，呈硬塑狀，上部0.3m含植物根系。

（1）河床壩塊基礎處理

河床壩塊基礎為深厚覆蓋層，為提高壩基承載力，減小壩體沉降量，對覆蓋層進行采用二管法高壓噴射灌漿處理，上游布置3排高壓噴射灌漿孔，單排孔數41個，孔間排距0.8m，采用擺噴形成防滲墻至強風化基巖中部，以下采用帷幕灌漿至10Lu線。

防滲墻下游布置10排高壓噴射灌漿孔，上游外延1排，單排孔數21個，按梅花形布置，孔間排距1.5m，采用旋噴形成樁，孔深至強風化基巖中部，處理完成后采用現場原位靜載荷試驗，地基承載力特征值不低于350kpa。水泥是噴射灌漿的基本材料，水泥采用速凝～早強型，需在水泥漿中加入4%氯化鈣等速凝早強劑，在水泥漿中摻入2～4%的水玻璃，提高其抗滲性。高壓噴射灌漿固結體特性參數見表1—1。

（2）左右岸坡壩塊基礎處理

左右岸坡壩塊，壩基以強風化頁巖中下部為持力層，地基承載力不低于350kpa。

（3） 基礎防滲處理

據現場試驗驗，鈣質頁巖中風化帶的透水率0.75Lu

（4）河床壩塊上游布置3排高壓噴射灌漿孔，形成2.2～2.6m厚防滲墻，設計要求滲透系數小于10-5cm/s，采用擺噴形成防滲墻至強風化基巖中部，以下采用帷幕灌漿至10Lu線。1、4#壩塊壩基采用帷幕灌漿進行防滲處理。帷幕灌漿孔位沿沿壩頂距離上游面1.3m處布置，孔距2.0m，左、右岸將壩基防滲帷幕延伸至正常蓄水位與地下水位線相交處，向左壩肩延伸6.0m，右壩肩延伸4.0m，防滲墻及帷幕灌漿深度至基巖相對不透水層（按≤10Lu控制），灌漿完成后對帷幕灌漿孔進行封孔。

（5）復合地基承載力計算

復合地基承載力估算公式

根據規范：初步設計階段結合地區經驗參數及工程實際經驗，通過試算，采用二管法高壓噴射灌漿，樁徑取1.0m，間排距1.5×1.5m布置灌漿孔，復合地基承載力可以達到350kpa，可以滿足設計承載力要求。灌漿完成后通過現場原位靜載荷試驗，進行檢驗，地基設計要求承載力不低于350kpa。

4、結論

通過對深厚覆蓋層采用高壓噴射灌漿的地基處理，解決了壩基承載力不足、沉降變形、滲漏穩定等問題，通過本工程的成功實施，今后工程實施過程中遇到深厚覆蓋層可以采用類似處理方式。

參考文獻：

[1] JGJ79-2012《建筑地基處理技術規范》[J].北京：中國建筑工業出版社出版發行，2012.

[2] SL319—2005《混凝土重力壩設計規范》[S].北京：中國水利水電出版社，2005.

[3] DL—T 5200-2004《高壓噴射灌漿技術規范》[S].北京：中國水利水電出版社，2004.