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拱壩基礎(chǔ)處理設(shè)計_第2頁
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文檔簡介

PAGEPAGE277拱壩地基處理設(shè)計7.1拱壩地基處理內(nèi)容及措施7.1.1拱壩地基處理的內(nèi)容地基處理的主要對象是規(guī)模較大的層間層內(nèi)錯動帶、河床壩基風(fēng)化巖體、建基面560m高程以下的Ⅲ2和=4\*ROMANⅣ1級巖體以及560m高程出露的=4\*ROMANⅣ1級巖體等。其處理的主要目的是提高巖體的物理力學(xué)參數(shù)及提高完整性和均一性。對長期高水頭作用下的防排系統(tǒng)進行布置,有效地降低壩基滲透壓力,防止地基滲漏,以提高壩肩抗滑穩(wěn)定性。(1)層間層內(nèi)錯動帶拱壩建基面較大的層間錯動帶有:河床C3及其影響帶、左岸C7~C9(10)及其影響帶、右岸C5~C9及其影響帶,層內(nèi)錯動帶主要是其密集發(fā)育的部位。對層間層內(nèi)錯動帶處理的目的是提高完整性、均一性和長期高水頭作用下的防滲。(2)河床壩基風(fēng)化巖體Lc320及其影響帶,層內(nèi)錯動發(fā)育密集帶Lc及其影響帶和巖體破碎等;河床Ⅲ1、Ⅲ2級巖體(3)左岸400m~420m高程的=4\*ROMANⅣ1、Ⅲ2級巖體其處理的主要目的是提高巖體的物理力學(xué)參數(shù)及提高完整性和均一性。7.1.2拱壩地基處理的主要措施根據(jù)壩基地質(zhì)條件及以上拱壩地基處理的內(nèi)容,地基處理的主要措施為:壩基混凝土的置換處理、拱壩地基的固結(jié)灌漿、拱壩基礎(chǔ)防滲與排水、拱壩基礎(chǔ)的接觸灌漿、拱壩地基的錨固處理和開挖邊坡的支護等六大部分;在進行拱壩地基處理的同時,首先對壩基內(nèi)的勘探平洞進行必要的封堵。在該標(biāo)段里,壩基混凝土的置換處理、拱壩地基的錨固處理、灌漿排水平洞和拱肩槽邊坡的開挖支護等工程量均為左、右岸高程400m以下。地基處理的對象和主要措施見表7-1壩基處理的主要對象及措施表7-1部位處理對象建基面出露高程(m)厚度(m)工程處理的措施左岸C9及其影響帶537~5400.5局部混凝土置換、加密固結(jié)灌漿、防滲、排水C8及其影響帶514~5150.5局部混凝土置換、加密固結(jié)灌漿、防滲、排水C7及其影響帶469~4700.6局部混凝土置換、加密固結(jié)灌漿、防滲、排水LC6及其強風(fēng)化夾層4004~5局部混凝土置換、加密固結(jié)灌漿、防滲、排水LC5及其影響帶3800.6加密固結(jié)灌漿、防滲、排水C3及其影響帶341~3430.5加密固結(jié)灌漿、防滲、排水右岸C9及其影響帶564~5660.5局部混凝土置換、加密固結(jié)灌漿、防滲、排水C8及其影響帶539~5420.5局部混凝土置換、加密固結(jié)灌漿、防滲、排水C7及其影響帶494~4970.6局部混凝土置換、加密固結(jié)灌漿、防滲、排水LC6及其強風(fēng)化夾層414~4183~4局部混凝土置換、加密固結(jié)灌漿、防滲、排水LC5及其影響帶394~3980.6加密固結(jié)灌漿、防滲、排水C3及其影響帶341~3430.5加密固結(jié)灌漿、防滲、排水河床密集Lc及其影響帶左岸360以下右岸340以下9~13混凝土置換塞、固結(jié)灌漿、防滲、排水C2及其影響帶右岸3000.5固結(jié)灌漿、防滲、排水P2βn右岸2401.8固結(jié)灌漿、防滲、排水7.2地基置換處理設(shè)計7.2.1置換處理對象分類根據(jù)表7-1,按性狀和出露高程將壩基置換處理對象分為三大類,即層間層內(nèi)錯動帶,強風(fēng)化夾層、河床建基面Ⅳ1、Ⅳ2級巖體。(1)層間層內(nèi)錯動帶處理對河床建基面上揭示的C3、左岸壩基C8和C9及右岸壩基C5~C9等層間錯動帶、P2β5、P2β6、P2β8層中部層內(nèi)錯動帶以及開挖揭示的局部風(fēng)化夾層和有一定規(guī)模的層內(nèi)錯動帶,根據(jù)現(xiàn)場開挖的地質(zhì)情況,采取局部挖除回填混凝土塞或加強固結(jié)灌漿等措施。(2)強風(fēng)化夾層處理P2β6層中部層內(nèi)錯動帶強風(fēng)化夾層Ⅳ1級巖體工程性狀差,分布高程范圍為左岸400m~410m、右岸約420m,采用開挖置換混凝土處理,并對拱座以里深部Ⅳ1級巖體采取局部洞挖置換處理。(3)河床壩基332m高程以下Ⅳ1、Ⅲ2巖體處理對332m建基面以下至323m高程以上分布的Ⅳ1和Ⅲ2級巖體采取混凝土置換處理,根據(jù)現(xiàn)場開挖的地質(zhì)情況,對323m高程以下分布的局部Ⅳ1級巖體,采取局部挖除局部置換混凝土塞的方式,對其余部位巖體采取加強固結(jié)灌漿處理。7.2.2處理措施7.2.2.1層間層內(nèi)錯動帶處理(1)420m高程以下錯動帶及影響帶厚度大于0.5m時,采用近水平向開挖10.0m深度混凝土置換塞(A型)。(2)420m高程以上根據(jù)錯動帶及影響帶厚度確定置換形式,具體為:厚度小于0.5m時采用立即噴混凝土保護,并對其加密固結(jié)灌漿處理;厚度為0.5m~1.0m時,開挖過程中直接采用槽挖置換處理(D型),開挖置換深度一般為0.5m~1.0m,并加強對未挖除部位的固結(jié)灌漿;厚度大于1.0m時,采用倒坡梯形塞或洞塞開挖處理(B型C形),其開挖深度暫按出露厚度的1~1.5倍。A型、B型、C型、D型開挖斷面詳見附圖冊。7.2.2.2左岸400m高程=4\*ROMANⅣ1及Ⅲ2巖體處理左岸壩基400m~410m附近分布有以Lc6為主的強風(fēng)化夾層,又以Lc6-6(C1)及Lc6-19(C2)為主的夾層分布了較多的=4\*ROMANⅣ1及部分Ⅲ2巖體。Lc6-6(C1)及Lc6-19(C2)強風(fēng)化夾層厚約4~5m,夾層Ⅲ2巖帶厚約5m,建基面出露厚度及影響帶范圍約20m,=4\*ROMANⅣ1巖體水平向埋深約45m,Ⅲ2巖體水平向埋深約55m。對該段=4\*ROMANⅣ1及部分Ⅲ2巖體處理以Lc6-6(C1)及Lc6-19(C2)為主進行,考慮混凝土置換塞受力特點和施工條件,采用復(fù)合形置換塞處理,復(fù)合形置換塞由置換洞和置換塞構(gòu)成,開挖置換圖見圖3-5。圖3-5左岸400m混凝土置換塊形式示意圖7.2.2.3河床壩基332m高程以下風(fēng)化巖體Ⅳ1級巖體處理對河床建基面出露的Ⅳ1、Ⅲ2級巖體采用置換挖除處理。Ⅳ1級巖體主要分布在801和809鉆孔附近兩處,平面上呈孤立的卵石形,其間為弱卸荷弱風(fēng)化的Ⅲ2級巖體,對Ⅳ1、Ⅲ2級巖體的部位和性狀進行挖除,暫確定開挖最低高程為323m,深度約9m。置換開挖深度根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)接露情況進行局部調(diào)整。對323m高程以下分布的局部Ⅳ1級巖體,進行局部挖除,局部開挖最低高程為319m。在采取局部挖除的同時加強固結(jié)灌漿處理。7.2.3置換混凝土技術(shù)要求7.2.3.1混凝土置換塊的材料混凝土的置換均采用強度等級為C25的四級配混凝土,并摻入一定量的粉煤灰和MgO。(其中粉煤灰摻量不超過20%,MgO摻量為3.5%左右,最終膨脹量應(yīng)大于86個微應(yīng)變。)同時在基巖與混凝土接觸面設(shè)置抗裂鋼筋。為了保證混凝土施工質(zhì)量,應(yīng)對所有使用的原材料、配合比、施工中各個主要環(huán)節(jié)及硬化后混凝土質(zhì)量進行控制和檢查,確保設(shè)計的要求。7.2.3.2混凝土置換塊施工程序(1)開挖順序各混凝土的置換開挖處理的形式、范圍及深度等應(yīng)在建基面開挖到設(shè)計輪廓后,根據(jù)現(xiàn)場揭露的地質(zhì)情況,再進行二次開挖或槽挖。置換塊的開挖由于型體特殊,施工應(yīng)按照合理的施工順序進行開挖和回填,在開挖前均應(yīng)對開挖范圍以外的建基面巖體進行錨固處理,以避免對建基面巖體造成新的松弛破壞,同時對于置換開挖開口面附近的支護也應(yīng)在該梯段開挖后立即進行支護,在支護完成后方能進行下一梯段的開挖。eq\o\ac(○,1)梯段開挖。對置換坡高大于15m以上的應(yīng)分梯段進行開挖;eq\o\ac(○,2)分段開挖。對與置換坡高大于15m或洞挖高度超過4m的應(yīng)分段跳倉開挖,分段長度8~10m,一次序開挖完成后立即進行回填澆筑,回填混凝土齡期滿28天后開始二次序的開挖澆筑,根據(jù)地質(zhì)條件,必要時也可分3次序進行施工。(2)支護順序由于置換開挖可能會導(dǎo)致層間錯動帶上盤巖體的松弛、破壞,設(shè)計考慮了相應(yīng)的支護措施,并提出施工過程中合適的順序進行支護,開挖支護基本順序如下:①根據(jù)需要進行固結(jié)灌漿;②根據(jù)需要進行鎖口支護;③置換塞上部開挖;④置換塞頂面的支護(系統(tǒng)錨桿、預(yù)應(yīng)力錨桿、預(yù)應(yīng)力錨索、超前錨桿、插筋等);⑤置換塞下部開挖;⑥回填混凝土(3)混凝土置換塊(塞)接觸灌漿混凝土置換塊與巖石開挖坡之間,必須進行接觸灌漿。其方式結(jié)合固結(jié)灌漿和帷幕灌漿一并進行灌注?;炷林脫Q塞的接觸灌漿需鉆孔或引管進行。7.3固結(jié)灌漿設(shè)計7.3.1固結(jié)灌漿對象和范圍7.3.1.1壩基固結(jié)灌漿的主要對象壩基固結(jié)灌漿的主要對象是:(1)建基面淺表部層間、層內(nèi)錯動帶(2)河床332m高程以下的風(fēng)化巖體(3)左右岸560m高程以上可利用的弱風(fēng)化下段、弱卸荷Ⅲ2級巖體(4)對整個建基面,因地應(yīng)力松弛和開挖爆破造成的松弛巖體。7.3.1.2灌漿范圍(1)建基面灌漿區(qū):為提高壩基的均勻性和整體性,增強基礎(chǔ)的承載能力和防滲,對拱壩全壩基進行固結(jié)灌漿處理。(2)建基面外擴大灌漿區(qū):由于壩基面尤其下游壩趾局部處于弱風(fēng)化巖體上,同時為增強壩基的均勻性和整體性,增強基礎(chǔ)的承載能力,將灌漿范圍向壩踵上游和壩趾下游外各延伸5m和10m。壩踵、壩趾外擴大灌漿區(qū),采用在建基面內(nèi)向壩外打斜孔灌漿,上、下游斜孔分別為一排和四排,斜孔的孔深與所在分區(qū)灌漿孔孔深相同。7.3.2固結(jié)灌漿分區(qū)和孔深7.3.2.1.確定依據(jù)(1)根據(jù)《拱壩設(shè)計規(guī)范》要求:一般高壩應(yīng)盡量開挖至新鮮微風(fēng)化的基巖上,若基巖裂隙比較發(fā)育,或在帷幕上游區(qū),希望固結(jié)灌漿能增加防滲作用。則固結(jié)灌漿的基本孔深采用10~25m。在壩肩基巖較深部位存在的軟弱破碎帶等影響到壩肩的變形和穩(wěn)定時,應(yīng)根據(jù)需要進行深孔固結(jié)灌漿。(2)對國內(nèi)外拱壩工程固結(jié)灌漿資料進行了統(tǒng)計(見表7-2),國內(nèi)外壩高超過200m的拱壩其孔深在16m左右,且孔深與壩高比多在1/20~1/10間。國內(nèi)外高拱壩灌漿資料統(tǒng)計表表7-2工程名稱國家壩高(米)建基面巖性固結(jié)灌漿帷幕灌漿孔距(m)建基面內(nèi)基本孔深(m)建基面外擴灌范圍孔深與壩高比孔距(m)排數(shù)最大孔深(m)確定原則最大孔深與壩高比二灘中國240正長巖玄武巖313壩趾外15米,壩踵外10米約為1/181.52105經(jīng)驗公式D=H/3+C,且Lu<1約為1/2烏江渡中國165.0玉龍山灰?guī)r37約為1/252河床3排岸坡2排80>1.5倍水頭約為1/2龍羊峽中國175.0花崗閃長巖310上.下游外各兩排1/172~2.5280約為1/2東江中國157.0斑狀花崗巖2~66~121/26~1/131~1.25一般2排斷層3排501Lu約為1/3英古里前蘇聯(lián)271.5石灰?guī)r白云灰?guī)r1.72排180約為1/2莫瓦桑瑞士237片巖角礫巖3~6兩排河床200約為1/1康特拉瑞士230.0片麻巖上游1/3T,下游2/3T(拱厚)帕拉維伊朗197.0沉積巖151/13奧本美國209.0閃巖69.21/233河床90約為1/2埃莫遜法國瑞士180.0角頁巖201/92排80約為1/2契爾蓋前蘇聯(lián)232.5石灰?guī)r中下部20米(2/3T),上部為151/16~1/1231~3排河床60地勘資料,模型試驗?zāi)防∑淠纤估?20.0石灰?guī)r301/7河床100約為1/2戈登澳大利亞140.0石英巖1.5~4.56~121/24~1/1265約為1/2川治日本140.0角礫巖閃長巖3101/14河床1倍壩高,左岸2/3壩高卡拉吉伊朗180.0閃長巖5151/12格蘭峽美國216.0砂巖67.6~15.21/28~1/143230~751/3黑部第四日本186.0花崗巖2.5~3河床為15米兩岸為30~401/12~1/51河床1150.5Lu~1Lu約為1/2(3)結(jié)合本工程具體地質(zhì)條件,針對溪洛渡大壩建基面主要利用弱風(fēng)化的Ⅲ1、Ⅲ2級巖體的特點,根據(jù)大壩建基面不同的巖體分級和基礎(chǔ)受力特點,對拱壩建基面進行具體的分區(qū)和孔深的設(shè)計,同時施工中根據(jù)生產(chǎn)性灌漿試驗來進行修改和調(diào)整。按灌漿對象分為常規(guī)灌漿和加密灌漿兩大類。常規(guī)灌漿主要用于對壩基各級巖體進行灌注;即整個建基面和河床Ⅲ1、Ⅲ2級巖體;對拱壩建基面受力區(qū)不同和防滲帷幕結(jié)合的要求,基礎(chǔ)灌漿區(qū)分為A、B、C、D四個區(qū)進行灌注。見附圖7-(10~12)。eq\o\ac(○,1)A區(qū)孔深確定a.河床左岸350m、右岸360m高程以下的開挖置換最低高程為323.00m,在其置換混凝土下部還發(fā)育有Lc320、Lc338、Lc339等層內(nèi)錯動帶及影響帶以及局部Ⅲ2級巖體,最低高程約為300.00m左右;且河床部位壩體主要以梁向受力為主。b.左右岸約400m高程,有層內(nèi)錯動發(fā)育帶Lc6及強風(fēng)化夾層,拱壩建基面要求為Ⅲ1、級以上巖體,且改部位又為拱壩主要受力區(qū),在左390m~420m高程,右岸420m~440m高程,分別進行開挖置換混凝土;c.加強防滲帷幕效果;置換混凝土塊和拱壩帷幕中心線上下游的一定范圍;由以上三點確定為A區(qū)。eq\o\ac(○,2)B區(qū)孔深確定左岸350m,右岸360m高程以上拱壩建基面下游部位主要為Ⅲ1、Ⅲ2級巖體,上部下游部位高程局部為Ⅲ2級巖體,且拱壩主要受力區(qū)在拱壩中下部高程。eq\o\ac(○,3)C區(qū)孔深確定左岸350m,右岸360m高程以上拱壩建基面上游部位主要為Ⅱ、Ⅲ1級巖體,且拱壩主要受力區(qū)在拱壩中下部高程。eq\o\ac(○,4)D區(qū)孔深確定左岸430m,右岸400m高程以上,拱壩建基面上游面為Ⅱ級巖體,且拱壩上部高程受力較小。E區(qū)為加密灌漿,加密灌漿主要針對層間、層內(nèi)錯動帶進行灌漿;拱壩建基面較大的層間錯動帶有:河床C3及其影響帶、左岸C7~C9(10)及其影響帶、右岸C5~C9及其影響帶,層內(nèi)錯動帶主要是其密集發(fā)育的部位。7.3.2.2.適用范圍(1)A區(qū)設(shè)計孔深為25.00m,其適用于以下范圍:eq\o\ac(○,1)河床部位的左岸高程350.00m、右岸高程360.00m以下建基面eq\o\ac(○,2)考慮加強帷幕效果,沿拱壩帷幕中心線上下游各5m的建基面;eq\o\ac(○,3)左岸:高程390.00m至430.00m間的建基面;高程370.00m至390.00m間距下游壩趾15m范圍的建基面;高程43eq\o\ac(○,4)右岸:高程410.00m至440.00m間帷幕中心線5m以外距下游壩趾的建基面;(2)B區(qū)設(shè)計孔深為20eq\o\ac(○,1)左岸:高程440.00m至610.00m間帷幕中心線5m以外距下游壩趾的建基面;高程350.00m至370.00m間距下游壩趾15meq\o\ac(○,2)右岸:高程360.00m至410.00m、440.00m至610.00m間帷幕中心線5m以外距下游壩趾的(3)C區(qū)設(shè)計孔深為15.00m,其適用于以下范圍:eq\o\ac(○,1)左岸:高程350.00m至390.00m間除A、B區(qū)外的建基面;eq\o\ac(○,2)右岸:高程360.00m至400.00m間除A、B區(qū)外的建基面;(4)D區(qū)設(shè)計孔深為10.00m,其適用于以下范圍:eq\o\ac(○,1)左岸:高程440.00m至610.00m間除A、B區(qū)外的建基面;eq\o\ac(○,2)右岸:高程400.00m至610.00m間除A、B區(qū)外的建基面;(5)E區(qū)設(shè)計孔深為20m~25m,適用于建基面出露的所有層間、層內(nèi)錯動帶。7.3.3灌漿方案7.3.3.1無蓋重加引管有蓋重灌漿拱壩整個建基面上,河床壩段基巖5m以下,岸坡壩段3m以下灌漿孔為無蓋重灌漿,在澆筑壩體混凝土前施工。拱壩建基面上,河床壩段基巖5m以上,岸坡壩段3m以上采用有蓋重引管至建基面下游,在澆筑壩體混凝土至少30m高度后,再進行灌漿。7.3.3.2無蓋重斜孔灌漿拱壩建基面上下游處及貼角邊處均為無蓋重斜孔灌漿。7.3.3.3補強灌漿在澆筑壩體混凝土一定高度后,根據(jù)灌后檢查效果,可在廊道內(nèi)和上下游貼角處對拱壩建基面上下游局部區(qū)進行補強灌漿。7.3.4現(xiàn)場試驗和灌漿參數(shù)在固結(jié)灌漿工程實施前,應(yīng)選擇合適的地段進行現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗。并以試驗所得成果為依據(jù),優(yōu)選灌漿材料和工藝、提出不同區(qū)域和不同性狀弱風(fēng)化巖體固結(jié)灌漿方案,選擇合理的施工程序、最優(yōu)的漿液配合比以及確定灌漿所需的各種技術(shù)參數(shù)和數(shù)據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場固結(jié)灌漿試驗成果,初步擬定灌漿參數(shù),見表7-3固結(jié)灌漿參數(shù)設(shè)計表表7-3孔序灌漿材料水灰比終孔孔排距孔向孔深(m)壓力(MPa)備注Ⅰ42.5級普通硅酸鹽水泥1:1、0.7:1、0.5:13×3垂直于建基面0~51.0~1.51、基巖5m以下灌漿孔為無蓋重灌漿,在澆筑壩體混凝土前施工,5m以上采用有蓋重引管至下游進行灌漿。2、改性水泥和濕磨水泥可作為局部加固灌漿。5~100.5~0.710~150.7~1.015~201.0~1.520~251.5~2.0Ⅱ同上同上3×3垂直于建基面0~51.0~1.55~100.7~1.010~151.0~1.515~201.5~2.020~252.0~2.5Ⅲ同上同上3×3垂直于建基面0~51.5~2.05~101.0~1.510~151.5~2.015~202.0~2.520~252.5~3.07.3.4.1間距和孔向(1)根據(jù)現(xiàn)場固結(jié)灌漿試驗,固結(jié)灌漿布孔采用方格型,A區(qū)孔距為2.50×2.50m;B、C、D區(qū)孔距均為3.00×3.00m。由于壩區(qū)的結(jié)構(gòu)面和主要裂隙系統(tǒng)呈緩傾角形態(tài),從利用有限孔深達到最大灌漿范圍的目的和方便施工出發(fā),孔向采用垂直建基面;固結(jié)灌漿孔的孔徑為48mm。(2)對拱肩槽出露的層間、層內(nèi)錯動帶進行加密固結(jié)灌漿,其布孔應(yīng)沿層間、層內(nèi)錯動帶走向,孔間距1.0m。(3)對由陡傾角裂隙和結(jié)構(gòu)面控制的巖體進行灌漿處理,根據(jù)現(xiàn)場工程師指示灌漿孔可采用有適當(dāng)角度的斜孔。7.3.4.2灌漿壓力針對灌漿主要對象,結(jié)合現(xiàn)場固結(jié)灌漿試驗成果,并根據(jù)規(guī)范和參照其它工程經(jīng)驗,結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)性固結(jié)灌漿試驗確定,以混凝土或巖石面不抬動為原則。在表層0~5m段最大設(shè)計壓力為1.5MPa~2.0MPa,孔底最大設(shè)計壓力為2.5~3MPa。7.3.4.3灌漿材料采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的P.O42.5R級普通硅酸鹽水泥,局部補強加固可使用細水泥(改性水泥和濕磨水泥)漿材(水泥的細度為通過80μm方孔篩的篩余量不大于5%)。結(jié)合固結(jié)灌漿試驗成果,在灌漿中采用2:1、1:1、0.7:1、0.5:1四級水灰比漿材。為改善低水灰比濃漿的穩(wěn)定性和流動性,擬在漿液中摻入一定量的外加劑(如高效減水劑等),并采用轉(zhuǎn)速不小于1500r/min的高速攪拌機。7.3.4.4灌漿的質(zhì)量檢查(1)固結(jié)灌漿質(zhì)量檢查應(yīng)以聲波測量巖體波速為主,并結(jié)合鉆孔壓水試驗、灌漿前后物探成果、有關(guān)灌漿施工資料以及結(jié)合鉆孔取芯資料等綜合評定。(2)巖體波速測試,應(yīng)在該部位灌漿結(jié)束14d后進行。鉆孔壓水試驗的檢查在灌漿結(jié)束7天后進行,檢查孔的數(shù)量不應(yīng)少于灌漿孔總數(shù)的5%,一個單元工程內(nèi)至少應(yīng)布置一個檢查孔;孔段合格率在孔深0~5m時為90%以上,5~25m時為85%以上;(3)固結(jié)灌漿前后的波速檢測標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)巖體分級和巖性的不同,巖體聲波波速應(yīng)滿足巖級Ⅲ1為4900~5200m/s;Ⅲ2為4200~4600m/s的波速要求。(4)固結(jié)灌漿壓水試驗的標(biāo)準(zhǔn):eq\o\ac(○,1).在防滲帷幕帷幕中心線上下游各3m范圍內(nèi)及壩趾周圍10m范圍內(nèi)檢查孔透水率不大于1Lueq\o\ac(○,2).高程563m以下范圍的檢查孔透水率不大于3Lueq\o\ac(○,3).高程563m以上范圍的檢查孔透水率不大于5Lu的要求。7.3.5主要施工技術(shù)要求7.3.5.1.灌漿施工順序和灌漿方式(1)施工順序:eq\o\ac(○,1)對固結(jié)灌漿區(qū)所經(jīng)過的勘探平洞,必須先進行封堵。并將漏漿或漏水的裂隙和裂縫進行清理,松動巖石移走,以便堵漏,直到這些裂隙和裂縫部位可以用填料很容易地加以堵塞為止。堵漏完成后,先固結(jié)灌漿后帷幕灌漿,先周邊后內(nèi)部,先直孔后斜孔的灌漿順序進行。eq\o\ac(○,2)灌漿孔的鉆孔鉆機安裝應(yīng)平整穩(wěn)固,鉆孔前應(yīng)按監(jiān)理人指示埋設(shè)孔口管,鉆孔方向應(yīng)按施工圖紙要求確定,鉆孔時必須保證孔向準(zhǔn)確。深孔鉆進時,應(yīng)嚴格控制孔深20m以內(nèi)的偏差。固結(jié)灌漿孔的孔底偏差應(yīng)不大于1/40孔深。固結(jié)灌漿孔的孔徑為48mm。eq\o\ac(○,3)灌漿采用有混凝土蓋重或無混凝土蓋重情況(視現(xiàn)場情況)下進行灌漿。其鉆孔和灌漿均需在相應(yīng)部位混凝土達到50%設(shè)計強度后,方可開始灌漿。eq\o\ac(○,4)對設(shè)有抬動觀測設(shè)備的灌區(qū),須待抬動觀測儀器裝置完畢,并完成灌漿前測試工作后,方可進行灌漿作業(yè)。在進行裂隙沖洗、壓水試驗和灌漿過程中均應(yīng)進行抬動監(jiān)測并將觀測成果報送監(jiān)理人,抬動變形允許值超過設(shè)計值時應(yīng)立即停止施工,并報請監(jiān)理人共同研究處理措施。eq\o\ac(○,5)在已完成或正在灌漿的地區(qū),其附近30m以內(nèi)不得進行爆破作業(yè)。(2)灌漿方式eq\o\ac(○,1)灌漿方法:原則上采用自上而下分段灌漿法,也可采用自下而上分段灌漿法、綜合灌漿法或孔口封閉灌漿法。采用自上而下分段灌漿法時,灌漿塞應(yīng)塞在已灌段段底以上0.5m處,以防漏灌;一般情況下,各灌漿段灌漿結(jié)束后可不待凝,但在在灌前涌水、灌后返漿或遇其它地質(zhì)條件復(fù)雜情況,則宜待凝,具體待凝時間應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場具體情況,并經(jīng)現(xiàn)場工程師批準(zhǔn)后采用。eq\o\ac(○,2)灌漿方式:灌漿遵循分序加密的原則,根據(jù)固結(jié)灌漿試驗成果,分三次序孔灌注。灌漿基本段長為5.00m,終孔段長不大于6m。7.3.5.2.灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)和封孔固結(jié)灌漿在規(guī)定壓力下,當(dāng)注入率不大于1L/min,繼續(xù)灌注30min,灌漿即可結(jié)束。固結(jié)灌漿孔封孔應(yīng)采用“導(dǎo)管注漿封孔法”或“全孔灌漿封孔法”。當(dāng)長期達不到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)時,應(yīng)報請監(jiān)理人共同研究處理措施。7.3.5.3.灌漿壓力、漿液水灰比及漿液變換(1)灌漿壓力應(yīng)按施工圖紙確定;灌漿壓力應(yīng)盡快達到設(shè)計值,但對于注入率較大或易于抬動的孔段應(yīng)分級升壓。(2)采用循環(huán)式灌漿時,壓力表應(yīng)安裝在孔口回漿管路上;采用純壓式灌漿時,壓力表應(yīng)安裝在孔口進漿管路上。壓力值宜讀取壓力表指針擺動的中值,指針擺動范圍應(yīng)小于灌漿壓力的20%,擺動范圍應(yīng)作記錄(3)一般來說,普通水泥漿液采用2:1、1:1、0.7:1、0.5:1(重量比)四個比級,細水泥漿液采用1:1、0.8:1、0.5:1(重量比)三個比級。根據(jù)灌漿試驗成果,灌漿漿液應(yīng)由稀到濃逐級變換。(4)漿液變換應(yīng)遵循如下原則:①當(dāng)灌漿壓力保持不變,注入率持續(xù)減少時,或注入率不變而壓力持續(xù)升高時,不得改變水灰比。②當(dāng)某級漿液注入量已達300L以上,或灌注時間已達30min,而灌漿壓力和注入率均無顯著改變時,應(yīng)換濃一級水灰比漿液灌注;③當(dāng)注入率大于30L/min時,根據(jù)施工具體情況,可越級變濃。(5)灌漿過程中,灌漿壓力或注入率突然改變較大時,應(yīng)立即查明原因,并及時向監(jiān)理人匯報,在監(jiān)理人批準(zhǔn)后,采取相應(yīng)的處理措施。7.3.5.4.特殊情況處理(1)灌漿過程中發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿時,應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇、待凝等方法進行處理。(2)灌漿過程中發(fā)生串漿時,如串漿孔已具備灌漿條件,應(yīng)一泵一孔同時進行灌漿。否則,應(yīng)塞住串漿孔,待灌漿孔灌漿結(jié)束后,再對串漿孔進行掃孔、沖洗,而后繼續(xù)鉆進或灌漿。(3)灌漿必須連續(xù)進行,若因故中斷,應(yīng)按下述原則處理:①應(yīng)盡快恢復(fù)灌漿。否則應(yīng)立即沖洗鉆孔,再恢復(fù)灌漿。若無法沖洗或沖洗無效,則應(yīng)進行掃孔,在恢復(fù)灌漿。②恢復(fù)灌漿時,應(yīng)使用開灌比級的水泥漿進行灌注,如注入率與中斷前相近,即可采用中斷前水泥漿的比級繼續(xù)灌注;如注入率較中斷前減少較多,應(yīng)逐級加濃漿液繼續(xù)灌注;如注入率較中斷前減少很較多,且在短時間內(nèi)停止吸漿,應(yīng)采取補救措施。(4)孔口有涌水的灌漿孔段,灌漿前應(yīng)測記涌水壓力和涌水量,根據(jù)涌水情況,可選用下列措施綜合處理,具體措施應(yīng)得到監(jiān)理人批準(zhǔn):①自上而下分段灌漿;②縮短段長;③提高灌漿壓力;④進行純壓式灌漿;⑤灌注濃漿;⑥灌注速凝漿液;⑦屏漿;⑧閉漿;⑨待凝;⑩采用分段灌漿封孔法或全孔灌漿封孔法封孔。(5)當(dāng)灌漿段注入量大而難以結(jié)束時,可按監(jiān)理人指示選用下列措施處理:①低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿;②灌注速凝漿液;③灌注混合漿液或膏狀漿液。(6)灌漿過程中如回漿變濃,可換用相同水灰比的新漿灌注,若效果不明顯,繼續(xù)灌注30min,即可結(jié)束灌注,也不再進行復(fù)灌。(7)灌漿孔段遇特殊情況,無論采取何種措施處理,其復(fù)灌前應(yīng)進行掃孔,復(fù)灌后應(yīng)達到灌漿結(jié)束的要求。7.4基礎(chǔ)防滲與排水設(shè)計7.4.1基礎(chǔ)防滲排水設(shè)計原則溪洛渡拱壩建基面以弱風(fēng)化下段=3\*ROMANⅢ1級巖體為主,上部高高程拱端局部利用弱風(fēng)化上段=3\*ROMANⅢ2級巖體。壩基巖體透水性微弱,相對抗水層埋深較淺,除河床332.00m高程以下局部存在中等偏強透水帶(q≥30Lu)和中等偏弱透水帶(q=10~30Lu)外,主要為弱~微透水巖體(q=1~3Lu)。壩址區(qū)無大的斷層形成的滲透通道,也不存在富水性儲水構(gòu)造,為高水頭拱壩防滲提供了有利條件。但巖體中層間、層內(nèi)錯動帶較發(fā)育,壩基沿錯動帶的透水性較強,基坑涌水量較大,滲壓大。根據(jù)地質(zhì)條件及三維滲流場的計算研究結(jié)果,并結(jié)合樞紐布置特點,壩基防滲帷幕和排水設(shè)計原則為:(1)“以防為主,以排為輔,防排并舉”為主要設(shè)計思路,除設(shè)置壩基獨立的防滲排水系統(tǒng)外,在抗力體還設(shè)置縱橫向排水系統(tǒng)減少兩岸山體繞滲,以提高壩肩抗滑穩(wěn)定性。(2)拱壩壩基河床及兩岸防滲帷幕伸入相對不透水層一定深度,兩岸壩肩基巖帷幕深度相對河床部位逐漸抬高。(3)平面布置上大壩基礎(chǔ)帷幕在壩頭位置帷幕盡可能靠上游布置,并與左右岸主廠房前帷幕相互聯(lián)接,形成上游庫水防滲體系。以滿足防滲的要求。(4)兩岸壩肩帷幕應(yīng)重點防止庫水沿層間、層內(nèi)錯動帶的滲透,兩岸帷幕深度按上下層帷幕孔伸入下層平洞底板以下5m確定。7.4.2帷幕灌漿設(shè)計7.4.2.1防滲標(biāo)準(zhǔn):溪洛渡大壩高達278m,壩前水頭高達268m以上。根據(jù)混凝土拱壩設(shè)計規(guī)范要求,壩基和廠房防滲帷幕標(biāo)準(zhǔn)為:高程563m以上,q≤3Lu;高程563m以下,q≤1Lu,防滲帷幕幕體的允許水力坡降Ia為30,α1≤0.4。7.4.2.2防滲帷幕布置壩基防滲帷幕采用嵌入式帷幕。大壩防滲帷幕中心線距上游壩面最大約為20.00m(約為0.07倍壩前作用水頭),位于上游側(cè)壓應(yīng)力區(qū)域,帷幕線方向近似平行拱壩軸線。左右岸沿高程分別布置六條灌漿平洞(AGL1~AGL6、AGR1~AGR6),除AGL6和AGR6外,其它灌漿平洞與壩內(nèi)水平廊道相接。各高程分別為610m、563m、527m、470m、395m、347m、各層灌漿平洞之間的高差在36~75m之間,兩岸(1)帷幕深度:河床帷幕深度考慮深入基巖相對隔水層后5.00m確定,其帷幕布置在347m層壩基帷幕灌漿廊道內(nèi),主帷幕最大深度位于河床,約152.00m,帷幕底高程為180.00m;副帷幕按2/3主帷幕取值,孔深約102m,相應(yīng)高程為(2)壩頂帷幕兩岸延伸長度:應(yīng)延伸至水庫正常水位與兩岸相對隔水層線的相交處。據(jù)此,確定帷幕的延伸長度左岸為110.00m,右岸為90.00m。雖然右岸壩頂仍存在弱偏中等透水帶(q=3Lu~10Lu),但其處于正常水位以上,采取排水處理措施帷幕兩岸各層平洞長度和設(shè)計參數(shù)見表7-4:左右岸帷幕灌漿平洞設(shè)計參數(shù)表表7-4岸別洞號洞口開挖高程(m)長度(m)坡度灌漿孔排數(shù)(個)平洞凈斷面(m)左岸AGL1347.003321%2~3排4.0×4.253.0×3.5AGL2395.002181%2~3排4.0×4.253.0×3.5AGL3470.001301%2排3.0×3.5AGL4527.001051%2排AGL5563.001951%2排AGL6610.001101%1排右岸AGR1347.003041%2~3排4.0×4.253.0×3.5AGR2395.002021%2排3.0×3.5AGR3470.001751%2排3.0×3.5AGR4527.001801%2排AGR5563.001521%2排AGR6610.00901%1排7.4.2.3帷幕灌漿參數(shù)施工中根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗來調(diào)整帷幕灌漿參數(shù)(1)排數(shù):灌漿帷幕結(jié)構(gòu)驗算表明,在拱壩中心線附近河床壩基下,由于存在10~30Lu中等透水帶以及局部>30Lu的中等偏強透水帶,最低高程在235.00m。在該區(qū)域帷幕前后滲壓梯度大,為保證防滲帷幕幕體的水力坡降在允許值范圍內(nèi),河床壩基采用三排帷幕灌漿,其中一排為主帷幕,深入相對不透水層內(nèi)5.00m,孔底高程為180.00m;兩排為副帷幕(深度為2/3主帷幕),伸入中等透水帶外5.00m,孔底高程為230.00m。兩岸岸坡347m~563m高程間采用兩排或三排灌漿孔(詳見圖紙);(2)孔、排距:考慮帷幕幕體銜接,并根據(jù)現(xiàn)場灌漿試驗,采用終孔孔距為2.00m。排距視排數(shù)確定:三排孔排距1.30m、兩排孔排距1.50m;考慮到加強基礎(chǔ)穩(wěn)定性等因素對深部孔距同樣采用2(3)孔序和方式:鉆孔布置形式為梅花形,孔徑Φ56mm,灌漿孔序采取由疏到密的逐漸加密的原則進行。由三排孔組成帷幕,應(yīng)先灌注下游排孔,再灌注上游排孔,然后進行中間排孔的灌漿,每排孔分二序;對于兩排孔組成的帷幕應(yīng)先灌注下游排,后灌注上游排,每排孔的孔序均采用三序;對于單排孔帷幕應(yīng)分三序進行灌注。在帷幕灌漿的先灌排或主帷幕孔中布置先導(dǎo)孔,先導(dǎo)孔在一序孔中選擇,其孔間距不宜小于15m,或按該排孔數(shù)的10%布置。帷幕灌漿時,基巖灌漿方法一般采用自下而上分段灌漿法,也可采用自上而下分段灌漿法,綜合灌漿法或孔口封閉灌漿法。同一排相鄰的兩個次序孔之間,以及后序排的第一次序孔與其相鄰部位前序排的最后次序孔之間,在巖石中鉆孔灌漿的高差不得小于15m。帷幕灌漿采用有混凝土蓋重條件下進行灌漿。蓋重混凝土達到50%設(shè)計強度后鉆孔灌漿方可開始。(4)灌漿壓力和灌漿材料:根據(jù)地質(zhì)情況和承受水頭大小綜合考慮,其壓力按壩前水頭和孔深分級設(shè)計,壩前水頭分為三個區(qū)(水頭分別為80m、210m、268m),帷幕孔頂部最大設(shè)計壓力按壩前水頭分區(qū)不同,分別為2.5MPa、3.5MPa、4.5MPa,孔底最大設(shè)計壓力分別為5.5MPa、6.5MPa、7.0MPa。灌漿壓力應(yīng)盡快達到設(shè)計值,但對于注入率較大或易于抬動的孔段應(yīng)分級升壓。灌漿材料采用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的P.O42.5R級普通硅酸鹽水泥,水泥漿液采用2:1、1:1、0.7:1、0.5:1(重量比)四個比級,細水泥漿液采用1:1、0.7:1、0.5:1(重量比)三個比級。根據(jù)灌漿試驗成果,灌漿漿液應(yīng)由稀到濃逐級變換。527m高程以上(水頭80m)帷幕灌漿參數(shù)設(shè)計表表7-5孔序灌漿材料水灰比孔距(m)排距(m)孔深(m)壓力(MPa)備注Ⅰ42.5級普通硅酸鹽水泥1:10.7:10.5:18.00一排1.5(二排)0~21.5~2.0表中壓力設(shè)計值為有蓋重混凝土?xí)r設(shè)計值。2~52.0~2.55~202.5~3.020~603.0~5.0Ⅱ42.5級普通硅酸鹽水泥同上4.00一排1.5(二排)0~21.5~2.52~52.5~3.05~203.0~4.020~604.0~5.5Ⅲ42.5級普通硅酸鹽水泥同上2.00一排1.5(二排)0~21.5~3.02~53.0~3.55~203.5~4.520~604.5~5.5395m高程以上(水頭210m)帷幕灌漿參數(shù)設(shè)計表表7-6孔序灌漿材料水灰比孔距(m)排距(m)孔深(m)壓力(MPa)備注Ⅰ42.5級普通硅酸鹽水泥1:10.7:10.5:18.001.5(二排)0~22.0~3.0表中壓力設(shè)計值為有蓋重混凝土?xí)r設(shè)計值。2~53.0~3.55~303.5~4.530~804.5~6.5Ⅱ42.5級普通硅酸鹽水泥同上4.001.5(二排)0~22.0~3.02~53.0~3.55~303.5~5.030~805.0~6.5Ⅲ42.5級普通硅酸鹽水泥同上2.001.5(二排)0~22.0~3.52~53.5~4.05~304.0~5.530~805.5~6.5395m高程以下(水頭268m)帷幕灌漿參數(shù)設(shè)計表表7-7孔序灌漿材料水灰比孔距(m)排距(m)孔深(m)壓力(MPa)備注Ⅰ42.5級普通硅酸鹽水泥1:10.7:10.5:18.001.3(三排)1.5(二排)0~22.5~3.5表中壓力設(shè)計值為有蓋重混凝土?xí)r設(shè)計值。2~53.5~4.55~304.5~5.530~805.5~6.080~1606.0~6.5Ⅱ42.5級普通硅酸鹽水泥同上4.001.3(三排)1.5(二排)0~22.5~4.02~54.0~4.55~304.5~5.530~805.5~6.080~1606.0~6.5Ⅲ42.5級普通硅酸鹽水泥同上2.001.3(三排)1.5(二排)0~22.5~4.52~54.5~5.05~305.0~5.530~805.5~6.080~1606.0~6.5洞周淺孔灌漿參數(shù)表表7-8灌漿材料水灰比孔距(m)排距(m)孔深(m)壓力(MPa)42.5級普通硅酸鹽水泥1:10.7:10.5:12.001.5(二排)0~30.5~0.73~80.7~1.08~131.0~1.5(5)帷幕聯(lián)接:右、左岸帷幕分別在基礎(chǔ)廊道和六層灌漿平洞中進行,為保證帷幕形成整體,按工程類比法,主要采取如下措施:eq\o\ac(○,1)主帷幕與下層灌漿平洞間距不小于5m;eq\o\ac(○,2)主帷幕伸至下層平洞底板高程以下5m;eq\o\ac(○,3)平洞上游側(cè)設(shè)置四排交錯布置的淺孔與主幕連接,淺孔深8.0m~13.0m,孔距2m,灌漿壓力0.5MPa~1.5MPa;eq\o\ac(○,4)首先進行淺孔灌漿,實際上也成為平洞上游側(cè)圍巖的固結(jié)灌漿;eq\o\ac(○,5)提高施工質(zhì)量和精度。7.4.2.4主要施工技術(shù)要求(1)帷幕灌漿孔的鉆孔和偏差鉆孔和偏差要求如下:eq\o\ac(○,1).帷幕灌漿孔應(yīng)在垂直方向或傾斜鉆成不同深度的孔,具體鉆孔時間、位置、深度及傾斜度根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗和基礎(chǔ)開挖后暴露出的巖石情況進行確定。在帷幕灌漿的鉆灌期應(yīng)采用分段式鉆孔及灌漿技術(shù),按需要分為一排或多排。只有在離正在進行壓力灌漿的孔至少30m遠的部位方可進行鉆孔。eq\o\ac(○,2).帷幕灌漿孔位與設(shè)計孔位的偏差值不得大于10cm,孔深應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定。實際孔位、孔深應(yīng)有記錄。帷幕灌漿的孔徑為56mm。eq\o\ac(○,3).帷幕灌漿孔應(yīng)進行孔斜測量。對于孔深小于60m的帷幕灌漿孔,當(dāng)孔向為垂直的或頂角小于5o時,孔底偏差不得大于下表的規(guī)定;當(dāng)孔向為頂角大于5o時的斜孔時,孔底最大允許偏差值可根據(jù)實際情況按下表的規(guī)定適當(dāng)放寬,但方位角的偏差值不應(yīng)大于5o。對于孔深大于60m的帷幕灌漿孔,孔底最大允許偏差值根據(jù)工程實際情況確定,但不應(yīng)大于孔距。eq\o\ac(○,4).發(fā)現(xiàn)鉆孔偏差值超過規(guī)定時,應(yīng)及時向監(jiān)理人匯報,并及時糾正或按監(jiān)理人指示采取補救措施。深孔鉆進時,應(yīng)嚴格控制孔深20m以內(nèi)的偏差。帷幕灌漿孔孔底允許偏差表表7-9單位:m孔深2030405060允許偏差單排孔0.250.450.701.001.30二或三排孔0.250.500.801.151.50(2)帷幕灌漿各灌漿段的結(jié)束條件為:a.采用自上而下分段灌漿法時,灌漿段應(yīng)在最大設(shè)計壓力下,注入率不大于1L/min后,繼續(xù)灌注60min,灌漿即可結(jié)束。b.采用自下而上分段灌漿法時,灌漿段應(yīng)在最大設(shè)計壓力下,注入率不大于1L/min后,繼續(xù)灌注30min,灌漿即可結(jié)束。(3)漿液變換應(yīng)遵循如下原則:a.當(dāng)灌漿壓力保持不變,注入率持續(xù)減少時,或注入率不變而壓力持續(xù)升高時,不得改變水灰比。b.當(dāng)某級漿液注入量已達300L以上,或灌注時間已達30min,而灌漿壓力和注入率均無顯著改變時,應(yīng)換濃一級水灰比漿液灌注;c.當(dāng)注入率大于30L/min時,根據(jù)施工具體情況,可越級變濃。(4)特殊情況處理①.帷幕灌漿孔的終孔段,其透水率大于設(shè)計規(guī)定值時,鉆孔應(yīng)繼續(xù)加深。②.灌漿過程中發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿時,應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇、待凝等方法進行處理。③.灌漿過程中發(fā)生串漿時,如串漿孔具備灌漿條件,應(yīng)一泵一孔同時進行灌漿。否則,應(yīng)塞住串漿孔,待灌漿孔灌漿結(jié)束后,再對串漿孔進行掃孔、沖洗,而后繼續(xù)鉆進或灌漿。④.灌漿必須連續(xù)進行,若因故中斷,應(yīng)按下述原則處理:a.應(yīng)盡快恢復(fù)灌漿。否則應(yīng)立即沖洗鉆孔,再恢復(fù)灌漿。若無法沖洗或沖洗無效,則應(yīng)進行掃孔,再恢復(fù)灌漿。b.恢復(fù)灌漿時,應(yīng)使用開灌比級的水泥漿進行灌注,如注入率與中斷前相近,即可采用中斷前水泥漿的比級繼續(xù)灌注;如注入率較中斷前減少較多,應(yīng)逐級加濃漿液繼續(xù)灌注;如注入率較中斷前減少很較多,且在短時間內(nèi)停止吸漿,應(yīng)采取補救措施。⑤灌漿過程中如回漿變濃,可換用相同水灰比的新漿灌注,若效果不明顯,繼續(xù)灌注30min,即可結(jié)束灌注,也不再進行復(fù)灌。無論采取何種措施處理,其復(fù)灌前應(yīng)進行掃孔,復(fù)灌后應(yīng)達到帷幕灌漿各灌漿段規(guī)定的結(jié)束條件。(5)帷幕灌漿的質(zhì)量檢查①帷幕灌漿的質(zhì)量檢查應(yīng)以檢查孔壓水試驗成果、灌漿前后物探成果和有關(guān)灌漿施工資料為主,并結(jié)合鉆孔取芯資料和檢驗測試資料分析,進行綜合評定。②帷幕灌漿的質(zhì)量檢查應(yīng)在該部位灌漿結(jié)束14d后進行。帷幕灌漿檢查孔的數(shù)量按灌漿孔總數(shù)的10%布置,一個單元工程內(nèi)至少應(yīng)布置一個檢查孔;檢查孔應(yīng)按下列原則布置:a.在帷幕中心線上;b.巖石破碎、有斷層、洞穴等地質(zhì)條件復(fù)雜耗灰量大的部位;c.鉆孔位置偏離超出規(guī)定值的規(guī)定,灌漿不正常和灌漿過程中出現(xiàn)事故等經(jīng)分析認為對帷幕質(zhì)量有影響的部位;d.沿帷幕線每各20m左右,至少有一個檢查孔;③對帷幕灌漿檢查孔應(yīng)進行壓水試驗和回收巖芯。對巖芯應(yīng)加以標(biāo)記,并根據(jù)需要確定是否保留。壓水試驗壓力應(yīng)與先導(dǎo)孔灌漿壓力相同或不小于1.5倍的帷幕設(shè)計水頭值。檢查孔壓水試驗結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)按灌漿作業(yè)程序進行灌漿和封孔。④工程質(zhì)量的評定標(biāo)準(zhǔn)為:563m(PGL5平洞)高程以下透水率不大于1Lu,563m(PGL5平洞)高程以上透水率不大于3Lu。檢查孔接觸段及其上下兩段的檢查孔,其透水率應(yīng)100%滿足設(shè)計規(guī)定;其余各段的合格率不小于90%。不合格試段的透水率不超過設(shè)計規(guī)定的150%,且不集中,灌漿質(zhì)量可認為合格。檢查結(jié)束后應(yīng)按要求進行封孔。7.4.3壩基及抗力體排水設(shè)計7.4.3.1控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計要求在主排水幕處揚壓力折減系數(shù)為α2≤0.20。7.4.3.2排水系統(tǒng)布置:(1)橫向排水幕拱壩基礎(chǔ)橫向排水幕共兩道,由壩基內(nèi)排水平洞排水幕、壩內(nèi)集水井和1號深井泵房及壩趾排水幕組成。第一道排水幕位于帷幕中心線下游10m處,由341.00m高程水平廊道和五層排水平洞組成。其高程分別為:341m、395m、470m、527m、563m,各層排水平洞水平向兩岸延伸深度與帷幕灌漿洞相同。河床壩基排水幕深按照0.5倍帷幕深度設(shè)計,深為72m,即排水幕底部高程260m,兩岸壩肩排水幕深度相比帷幕深度抬高40m,底高程為220m,橫向排水洞設(shè)1%的底坡,壩內(nèi)及排水平洞的滲水經(jīng)廊道匯入壩內(nèi)集水井,集水井尺寸為40×3×4.5(長×寬×高),集水井底高程約為336.50m,由設(shè)置在431.00m高程的1號深井泵房抽排至下游壩面。第二道排水幕位于壩趾處,由一排排水孔組成。其孔距為5m,(2)縱向排水幕為防止庫水繞滲,使壩下游地下水對壩肩穩(wěn)定的影響,同時兼顧施工通道,在左右岸壩肩山體各設(shè)二道縱向排水幕,經(jīng)下游排向河床,共設(shè)置4層,高程分別為:414m、463m、517m、559m,其底板縱坡設(shè)1%~12%,與抗力體橫向排水平洞相互串通,由洞內(nèi)自由出流,排入水墊塘內(nèi)。(3)壩肩抗力體排水壩肩抗力體基礎(chǔ)排水由抗力體內(nèi)左、右岸各四道橫向排水,每道排水分別由近乎垂直于河流的五層橫向排水平洞,五層橫向排水平洞內(nèi)各設(shè)置的1~2條縱向排水平洞組成(左岸ADL7~ADL35和右岸ADR7~ADR35排水平洞),其高程分別為355.00m、414.00m、463.00m、517.00m、5597.4.3.3排水設(shè)計參數(shù)(1)排水孔深壩基下第一道排水幕排水孔深度按0.5倍主帷幕深度,并考慮排水孔不伸入深部石灰?guī)r而引入其承壓水,最大排水孔深度為81m,相應(yīng)孔底高程為260.00m,其余向上排水孔以鉆至距上層排水平洞底板以下1.00m為原則。壩趾處第二道排水幕排水孔在高程414m~590m間設(shè)置,孔深為50m;抗力體排水平洞內(nèi)輻射排水孔孔深視具體部位而定,山體內(nèi)一般42m~70m,排水孔以鉆至距上層排水平洞底(2)孔距和孔徑針對溪洛渡具體地質(zhì)情況,為保證排水孔的有效性,壩基排水孔孔徑均采用Φ110mm。壩基排水幕由一排向上排水孔組成,采用孔距為3.00m,但在高程341.00m增加一排向下排水孔,孔距同樣采用3.00m。壩趾處第二道排水幕排水孔孔距5.00m??沽w內(nèi)排水幕均在排水平洞中進行,根據(jù)現(xiàn)場開挖后地質(zhì)情況,增減排水孔的間、排距;暫按三排排水孔,孔距為5.00m,排距為0.50m,但在高程355.00m增加一排向下排水孔,孔距同樣采用5(3)孔向在有條件時,排水孔以向上為原則。除在壩基341m高程和抗力體355m高程排水平洞增設(shè)向下排水孔處,排水平洞內(nèi)排水孔孔向一般均向上鉆設(shè);水墊塘廊道內(nèi)排水孔向下;7.4.3.4排水孔主要施工要求(1)排水孔孔斜要求參見帷幕灌漿鉆孔要求執(zhí)行。(2)在排水孔周邊30m范圍內(nèi)的灌漿孔尚未灌漿之前不得開始鉆進排水孔。(3)在穿過破碎帶、層間層內(nèi)錯動帶等時,應(yīng)安裝PVC多孔管。排水孔鉆進過程中,若排水孔被漿液或者其它削弱排水功能的異物堵塞,應(yīng)重鉆,以確保達到滿意的排水效果。(4)排水孔向下鉆設(shè)時,排水孔應(yīng)安裝孔口管,以保護鉆孔。7.5接觸灌漿7.5.1接觸灌漿對象為了提高拱壩壩基與基巖接觸面上的抗剪強度和抗壓強度,防止沿基礎(chǔ)接觸面滲漏,其壩基接觸灌漿對象主要為:(1)混凝土壩基與巖石開挖坡之間坡度大于50°~60°的陡壁面;(2)在基巖中開挖的所有混凝土置換塊與巖石開挖坡大于50°~60°的陡壁面;(3)先期混凝土置換塞,當(dāng)坡度大于50°~60°時的頂部。7.5.2接觸灌漿措施(1)結(jié)合固結(jié)灌漿在進行接觸灌漿部位,待置換混凝土或蓋重混凝土達到70%強度后,采用鉆孔或引管進行壩基固結(jié)灌漿時一并進行灌注。固結(jié)灌漿孔兼作接觸灌漿孔,固接灌漿在接觸灌漿之后進行。灌漿壓力稍大于固結(jié)灌漿壓力進行淺層(2m段)的接觸灌漿。(2)結(jié)合帷幕灌漿在進行接觸灌漿部位的帷幕灌漿軸線上,待壩體形成基礎(chǔ)廊道后,上部壩體混凝土澆筑一定高度,且混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度后,在基礎(chǔ)廊道實施帷幕灌漿,其淺表段可作為接觸灌漿,灌漿壓力按帷幕灌漿壓力即可。7.5.3技術(shù)要求(1)壩基接觸灌漿應(yīng)在壩身混凝土澆筑到一定高度,且當(dāng)基礎(chǔ)混凝土冷卻至平均地溫后并在排水孔鉆設(shè)之前進行。(2)其施工技術(shù)要求與固結(jié)灌漿、帷幕灌漿相同。7.6錨固處理7.6.1錨固處理對象針對拱壩地基處理的主要對象是規(guī)模較大的層間層內(nèi)錯動帶、河床壩基風(fēng)化巖體、建基面560m高程以下的Ⅲ2和=4\*ROMANⅣ1級巖體以及560m高程出露的=4\*ROMANⅣ1級巖體等。在拱壩地基處理的基礎(chǔ)上,結(jié)合拱壩基礎(chǔ)整體穩(wěn)定性分析,需要考慮對壩趾局部進行錨索加固,錨索加固處理部位主要是壩址和底部高程的墊腳處部位。7.6.2壩址錨固處理效果根據(jù)壩址錨索加固要求,開展對壩趾和底部高程的墊腳加錨等加固措施進行研究分析,對保證大壩的安全穩(wěn)定運行具有重大的意義。壩址錨索加固采用三維模型進行分析計算,重點模擬了各類巖體及層間層內(nèi)錯動帶以及壩基固結(jié)灌漿、置換塊等工程措施,計算基本模型如下圖7-6-1所示。圖7-6-1壩址錨索加固計算模型圖壩趾錨固應(yīng)以壩肩抗力體不平衡力為依據(jù),在多種計算方案和計算工況中選擇錨固方案時,采用基本原則為:①對可能導(dǎo)致破壞的因素都應(yīng)予以適當(dāng)考慮;②不利組合不宜偏離基本方案和正常工況太遠。根據(jù)錨固方案選擇原則,考慮超載和降強,采用3倍水載和夾層降強1.5的組合作為基準(zhǔn)設(shè)計狀態(tài),對各種極端情況,考慮一定的安全余幅,對40米范圍內(nèi)壩肩抗力體不平衡力進行錨索加固設(shè)計。7.6.2.1壩肩抗力體不平衡力壩肩抗力體不平衡力發(fā)展表明溪洛渡拱壩在超載過程中主要受力破壞機制是:在橫河向方向拱壩被向右岸推擠,導(dǎo)致左壩肩橫河向推力減少,使得左壩肩抗滑能力減少,導(dǎo)致左壩肩有順河向滑動破壞趨勢;同時這種向右岸的橫河向推擠作用使得右岸拱壩有沿建基面上抬滑動趨勢,左岸拱壩有沿建基面向下滑動趨勢。地質(zhì)力學(xué)模型試驗及有限元法的極限分析均左岸滑塊的滑動安全度低于右岸滑塊。7.6.2.2建基面不平衡力建基面不平衡力由壩基面結(jié)點不平衡力結(jié)點合成而得,可以用來判斷建基面的薄弱部位,為建基面開挖處理提供依據(jù)。計算表明,正常工況下,建基面不平衡力很小,且集中在440高程以下。超載過程中,建基面不平衡力增加很快。薄弱環(huán)節(jié)主要集中在440m高程以下部位,具體說來有以下幾個方面:(1)左右岸C3(▽342m高程):在C3出露高程范圍內(nèi),在超載過程中,不平衡力的量值和增長速度都比較快;(2)▽342m~▽380m高程段(含左右岸LC5):該高程段(38m高程差)內(nèi)的不平衡力比較大,該高程范圍是拱壩坡度變緩的范圍,壓應(yīng)力較大;(3)左岸LC6(▽400m高程):該部位也是薄弱環(huán)節(jié),其不平衡力較大,超載過程中變化也較大,在建基面開挖時需加強左岸LC6的處理;(4)▽415m~▽440m高程段:左岸不平衡力比右岸要大很多,是薄弱環(huán)節(jié),該高程段處于壩體的拐角部位,壓應(yīng)力較大,在超載過程中會出現(xiàn)壓剪破壞,在建基面開挖時應(yīng)注意該部位的壩基處理。7.6.2.3壩肩夾層穩(wěn)定狀態(tài)壩肩夾層對壩體及壩肩抗力體的整體穩(wěn)定影響較大,夾層的不平衡力主要集中在建基面以里及下游的一定范圍內(nèi),左岸比較明顯,尤其▽440高程以下的夾層非線性表現(xiàn)比較活躍。各夾層在超載過程中不平衡力主要為剪切作用。在錨固設(shè)計時,對非線性比較活躍的夾層,其周圍一定范圍需著重考慮。▽440高程以下較活躍夾層對穩(wěn)定性的影響如下:(1)左右岸C9,C8及C7不平衡力總體不大,對穩(wěn)定性的影響不明顯;(2)左岸Lc6不平衡力較其上部高程夾層大,其不平衡力主要集中在下游50m左右的范圍內(nèi);(3)左岸Lc5不平衡力也較大,超載過程中變化的幅度較大,不平衡力集中在下游較小的范圍內(nèi);(4)左右岸C3是不平衡力最集中的夾層,C3周圍區(qū)域不平衡力也比較活躍,對整體穩(wěn)定性的影響較大。在3~5倍水載下,左岸C3不平衡力集中在下游50m~100m左右的范圍內(nèi)。右岸C3不平衡力集中在下游40m~90m左右的范圍內(nèi)。綜合上述的分析結(jié)果以及前面建基面不平衡力的分析結(jié)果,可以看出夾層對不平衡力的貢獻較大,在壩后抗力體的錨固設(shè)計中需對其重點考慮,因而在夾層上下一定范圍內(nèi)的錨固設(shè)計需做適當(dāng)加密處理,尤其在左右岸C3的一定范圍內(nèi)。7.6.2.4分析結(jié)論根據(jù)壩址錨索加固分析,有如下結(jié)論:(1)對溪洛渡招標(biāo)體型方案進行了多種方案超載分析,結(jié)果對比性、規(guī)律性均較好,應(yīng)力滿足規(guī)范要求。(2)在超載過程中,上游水載中指向右岸的橫河向分量是拱壩被向右岸推擠的主要驅(qū)動力,左壩肩承受順河向水載較右壩肩大是導(dǎo)致左壩肩順河向滑動破壞的一個原因。(3)在超載過程中,壩體的非線性對壩肩抗力體不平衡力量值和非對稱性的影響很大;壩肩抗力體不平衡力對夾層降強很敏感;右岸壩肩抗力體不平衡力主要來源于夾層,巖體基本沒有屈服;而左岸壩肩除夾層外,巖體屈服破壞也很嚴重。(4)壩肩不平衡力主要在▽440以下高程出現(xiàn),除受C9、C8影響在▽570-520高程段有一定數(shù)量的不平衡力外,▽440以上高程不平衡力很小。(5)左右岸C3是不平衡力最集中的夾層,對整體穩(wěn)定性的影響較大。(6)建議重點錨固▽360-332高程段,其次是左岸440-400高程段。根據(jù)分析結(jié)論,對設(shè)計關(guān)注的部位沿高程提出建議的錨固方案。其中360-332高程段是錨固重點,其次是左岸440-400高程段,錨固深度建議為60~90米,總錨固力約8.1萬噸,推薦的壩址錨索加固設(shè)計錨固力方案見下表所示。推薦的錨固方案表7-6-1左岸高程FX(t)FY(t)FZ(t)合力(t)水平角(°)傾角(°)570-520-713.01-674.15-964.521375.92243.39533-44.5072440-400-9351.3816317.82-348.7318810.67-60.1839-1.06226400-360-3952.73-627.12-1286.534203.8699.015117-17.8204360-332-10911.31078.13-10154.914944.55-5.64301-42.8048四段總和(t)-24928.416094.68-12754.632297.75-32.8478-23.2602總錨固力(t)39335.01右岸高程FX(t)FY(t)FZ(t)合力(t)水平角(°)傾角(°)570-5204083.57-2490.47-5027.36939.145-31.378-46.4259440-4002028.7408.35-2340.973124.50211.38079-48.5237400-3601789.85-181.54-2481.373064.917-5.79156-54.0573360-33210528.9213169.63-23051.728560.0851.35819-53.8165四段總和(t)18431.0410905.97-32901.339257.3830.61355-56.9393總錨固力(t)41688.647.6.3錨固設(shè)計根據(jù)壩址錨索加固處理分析建議,根據(jù)錨固力分析成果,左右岸按580m~520m、490m~400m、400m~360m、360m~332m進行分段進行系統(tǒng)錨索布置;錨索沿壩址下游邊坡布置,具體布置時應(yīng)和壩體下游貼角結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)一致,錨索方向垂直于建基面略傾上游,錨索設(shè)計噸位主要為300t、200t,長度分別為50m和60m。壩址錨索加固主要設(shè)計參數(shù)見下表。壩址錨索加固設(shè)計參數(shù)表表7-6-2岸別高程(m)間距(m)水平×垂直錨索設(shè)計噸位(t)錨索長度(m)錨索方向(°)錨索傾角(°)錨索數(shù)量(根)總噸位(t)左岸570~5201×620060,5091800440~4003×3200,30060,5042,392010400~3601×330060,50144200360~3324×420060,507716200右岸580~5203×320060,50408000490~4001×330060,50144200400~3601×330060,50144200360~3324×430060,509628800合計:345合計:8757.7.4技術(shù)要求7.7邊坡及支護7.7.1拱肩槽邊坡7.7.1.1拱肩槽邊坡的穩(wěn)定分析(1)基本地質(zhì)條件eq\o\ac(○,1)左岸332m~430m高程壩基為壩基水平段向陡傾段之間的過渡部位,也是受大壩梁向和拱向荷載作用最大的部位。壩基巖體由P2β4~P2β6層中下部組成,主要巖性為玄武巖,部分角礫熔巖,巖性堅硬,巖體質(zhì)量主要受緩傾角的層間層內(nèi)錯動帶控制。壩基內(nèi)出露的錯動帶主要有C3、Lc56x4-1、Lc424、Lc517、C5、Lc82支36-19、、Lc6-14、Lc26-1。據(jù)PD82、PD56斜硐、PD80等勘探平硐和鉆孔揭示,組成地基的P2β4和P2β5層上部的玄武質(zhì)角礫熔巖新鮮、完整,層內(nèi)錯動帶和裂隙不發(fā)育,為較好的Ⅲ1級。壩基內(nèi)P2β4和P2β5層下部為含斑~致密狀玄武巖,除370m~430m高程下游拱端少量置于弱風(fēng)化上段弱卸荷巖體中外,大部分為弱風(fēng)化下段巖體。但Lc較發(fā)育,間距一般1.5m~3m,局部集中成帶發(fā)育。但錯動帶規(guī)模一般較小,延伸30m~50m居多。帶厚10cm~30cm,屬夾層狀弱風(fēng)化。巖體以次塊狀和鑲嵌結(jié)構(gòu)的Ⅲ1級為主。地應(yīng)力測試最大水平主應(yīng)力一般小于6MPa,巖體以10Lu~30Lu的中等透水為主,受緩坡地形及錯動帶的卸荷影響,巖體呈中等緊密程度,VP2β6層中下部為斑狀玄武巖。中部約10m范圍內(nèi)集中發(fā)育多條層內(nèi)錯動帶,主要有Lc6-4、Lc82支36-19、Lc6-12及其影響帶,厚約8m,往往形成強風(fēng)化夾層,巖體完整性較差,呈碎裂~鑲嵌結(jié)構(gòu),為Ⅲ2及Ⅳ1級巖體。P2β6層下部層內(nèi)錯動帶不發(fā)育,壩基部位剛好位于層內(nèi)錯動帶構(gòu)造的棱形塊體上,塊體內(nèi)僅見少量小規(guī)模Lc,影響帶小,巖體緊密,底部與C5層間交界帶附近,有少量短小Lc發(fā)育,巖體完整性稍差。C4、C5兩個層間錯動帶規(guī)模小,錯動不強烈,主要為一系列裂隙巖塊型的短小錯動帶。C3延伸好,錯動較明顯,影響帶寬1m左右,帶厚20m~30m左岸332m~430m高程壩基主要由微風(fēng)化~新鮮的Ⅲ1級巖體組成,以次塊狀結(jié)構(gòu)為主,部分鑲嵌結(jié)構(gòu)和塊狀結(jié)構(gòu),結(jié)合較緊密,抗變形能力較強,通過固結(jié)灌漿處理可以滿足大壩承載和變形穩(wěn)定的要求。該區(qū)段壩基主要薄弱部位有河床壩基332m高程出露的Ⅳ1級巖體:高程400m~410m6層中部Lc集中發(fā)育帶及風(fēng)化夾層,5層中下部Lc發(fā)育帶和C3eq\o\ac(○,2)右岸332m~430m高程壩基工程部位、荷載特點和地形條件與左岸相同。由P2β3~P2β6層組成,巖性為玄武巖,部分角礫熔巖,巖性堅硬。據(jù)PD69、PD35和PD71平硐及鉆孔揭示,地基錯動帶主要有C3、Lc434、C4、Lc695-5、C5、Lc633、Lc634、Lc6-49、Lc6-47、Lc6-51、Lc6-45、Lc6-21(詳見表4-13)。它們主要分布于3-4層間,4、5層下部以及6層中部。P2β4和P2β5層上部玄武質(zhì)角熔巖新鮮、完整,呈整體塊體結(jié)構(gòu)。P2β4和P2β5層中下部玄武巖內(nèi)層內(nèi)錯動較發(fā)育,間距一般小于3m,中等規(guī)模。其中5層中部巖性分界面附近的Lc695-5及其影響帶,4層中部Lc425、Lc420和Lc421層內(nèi)錯動集中發(fā)育帶,延伸長、錯動較強烈,影響帶寬達1m以上,呈弱風(fēng)化夾層。4、5層中下部巖體以次塊狀結(jié)構(gòu)的Ⅲ1級為主,新鮮,圍壓較低、中等透水,緊密程度中等。P2β6層錯動帶主要集中于中部,分布高程425m~430m,一般由2~4條Lc及其影響帶組成,厚度4m~6m,為Ⅲ2級的弱風(fēng)化夾層,部分為Ⅳ1級的強風(fēng)化夾層,巖體呈碎裂~鑲嵌結(jié)構(gòu)為主。6層下部及靠近5層界面附近,層內(nèi)錯動帶較左岸發(fā)育,一般間距3mC3、C4和C5層間錯動帶在壩基內(nèi)連續(xù)分布,錯動較明顯,帶厚一般10cm~30cm右岸332m~430m高程壩基以較完整的Ⅲ1為主,部分Ⅱ級,壩基巖體總體較均一,經(jīng)過固結(jié)灌漿處理后能夠滿足大壩承載及變形穩(wěn)定的要求。壩基主要薄弱的部位為河床332m高程Ⅲ2、Ⅳ1級巖體,6、5、4層中部層內(nèi)錯動集中發(fā)育帶及C3eq\o\ac(○,3)兩岸430m高程以上為壩基”U”型建基面的陡坡段,坡度60°左右,主要受拱向荷載作用。兩岸壩基條件較對稱一致。壩基巖體由P2β6~P2β12層組成,巖性以玄武巖為主,少量角礫(集塊)熔巖,具有單層厚度變化較大,層間錯動較發(fā)育的特點,7~9層單層厚度28m~40m,10、11層厚約14m,6層的中上段和12層中下段各厚約30m左右。巖體中7-8、8-9、9-10層間錯動發(fā)育,連續(xù)性好,帶厚一般10cm~20cm,由角礫及少量巖屑組成,部分為巖塊。呈夾層狀弱風(fēng)化,影響帶寬約0.6m~1.0m。層內(nèi)錯動帶主要分布在P2β8層中部和P2β9層底部,一般集中成帶,發(fā)育3~5條,帶厚3m~4m,巖體較破碎,但擠壓較緊密。P2β7層底部和C6附近長大緩裂較發(fā)育,帶厚約2m,它們在壩基巖體中呈緩傾角夾層式間隔分布。除上述三個部位層內(nèi)錯動帶較發(fā)育以外,其余部位錯動帶不發(fā)育,一般間距大于5m,呈單條隨機分布,對巖體結(jié)構(gòu)影響小,巖性以塊狀結(jié)構(gòu)的Ⅱ級為主。7-8、8-9、9-10層間錯動及其影響帶,作為特定結(jié)構(gòu)面,單獨劃出按Ⅴ級巖體處理。P2β8層中部、P2β9430m高程以上壩基巖體以微新巖體和弱風(fēng)化下段巖體為主,570m高程以上部分利用弱風(fēng)化上段巖體。巖體完整性較好,抗變形能力強,能夠滿足大壩變形穩(wěn)定要求,建議對7-8、8-9、9-10層間錯動和P2β8層中部LC集中發(fā)育帶等部位,采用專門的工程處理措施并加強固結(jié)灌漿,改善巖體工程條件。綜上所述,壩基巖體為玄武巖,巖性堅硬,較完整~完整,緩傾角錯動帶除沿局部集中發(fā)育外,多隨機分布,斷續(xù)延伸,錯動帶物質(zhì)均由玄武巖角礫及巖屑組成,多呈次棱角狀,結(jié)構(gòu)緊密,厚度小,無軟弱物質(zhì)充填,壩基巖體總體抗變形能力較強,經(jīng)過一定工程處理后能夠滿足壩基變形穩(wěn)定要求。但430m高程以下壩基,尤其是河床壩基,承受荷載較大,巖體內(nèi)錯動帶較發(fā)育,且產(chǎn)狀平緩,其空間展布與受力方向近于垂直,將對壩基變形產(chǎn)生不利影響,設(shè)計及施工應(yīng)充分考慮這一不利條件,加強對壩基巖體固結(jié)灌漿,對建基面附近及其下部的層間、層內(nèi)錯動帶和由他們構(gòu)成的Ⅲ2、Ⅵ1巖體依具體情況進行加固處理,以提高壩基巖體的完整性、均一性及承載能力。(2)拱肩槽邊坡的穩(wěn)定性評價拱肩槽部位自然邊坡高陡,地形完整,無溝谷切割。邊坡巖體堅硬完整,宏觀上呈塊狀、次塊狀結(jié)構(gòu)為主,部分鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu),巖體質(zhì)量較好。層間、層內(nèi)錯動帶傾角平緩,錯動帶物質(zhì)以堅硬的玄武巖角礫為主,擠壓較緊密;多數(shù)裂隙較短小、粗糙,隨機分布。兩岸均未發(fā)現(xiàn)大規(guī)模的變形體,僅在自然斜坡陡壁的淺表部可見局部的崩塌和冒落,兩岸坡腳未見大的崩塌堆積體。兩岸地表水排泄暢通,地下水位低緩,地下水對邊坡穩(wěn)定性影響較小。因此,拱肩槽自然邊坡整體穩(wěn)定。拱肩槽開挖后形成的工程邊坡形態(tài)為向上游突出的曲面,坡比與自然邊坡接近。工程邊坡的坡比依據(jù)自然斜坡坡高及穩(wěn)定坡角、巖體結(jié)構(gòu)、風(fēng)化卸荷、巖體質(zhì)量、開挖坡高和平面有限元法計算邊坡在開挖狀態(tài)下的應(yīng)力場和位移場等成果基礎(chǔ)上,類比國內(nèi)已建成工程的開挖坡比,綜合確定拱肩槽邊坡開挖坡比建議值(表7-10)。拱肩槽邊坡開挖坡比建議值表表7-10邊坡名稱微新巖體Ⅱ類弱風(fēng)化下段巖體Ⅲ1類弱風(fēng)化上段卸荷巖體覆蓋層拱肩槽邊坡垂直開挖垂直開挖1:0.30~0.451:1.25~1:1.5每20~30m高設(shè)一條馬道每10~20m高設(shè)一條馬道河床壩基邊坡1:0.251:0.251:0.30~1:0.451:1.25~1:1.5在建議坡比條件下,拱肩槽邊坡整體處于穩(wěn)定狀態(tài)。然而,工程邊坡大部分處于卸荷帶內(nèi),特別是高程550m以上和410m以下邊坡,風(fēng)化卸荷較明顯,巖體結(jié)構(gòu)較松馳;邊坡巖體中發(fā)育有層間、層內(nèi)錯動帶、擠壓帶和節(jié)理裂隙等各類結(jié)構(gòu)面。這些結(jié)構(gòu)面在邊坡開挖形成臨空面后,可能構(gòu)成不穩(wěn)定塊體或潛在不穩(wěn)定塊體。因此,在邊坡整體穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,應(yīng)重點注意邊坡的局部穩(wěn)定性。經(jīng)分析,兩岸拱肩槽邊坡中,下述部位穩(wěn)定條件較差,應(yīng)引起重視。eq\o\ac(○,1)由于層間、層內(nèi)錯動帶分布廣,前期勘探工作無法確定拱肩槽邊坡中所有錯動帶的空間分布與組合,但可以肯定,由結(jié)構(gòu)面組合的潛在不穩(wěn)定塊體,在邊坡內(nèi)是有分布的。因此,在施工開挖中應(yīng)特別重視收集邊坡中結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀、空間分布,分析其穩(wěn)定條件,對可能構(gòu)成的潛在不穩(wěn)定塊體應(yīng)加強錨固措施。eq\o\ac(○,2)兩岸410m高程拱肩槽邊坡內(nèi)的強風(fēng)化夾層據(jù)地表調(diào)查和PD82硐揭示,在高程410m附近的P2β6層中部層內(nèi)錯動帶集中發(fā)育,共計有10余條,形成三處強風(fēng)化夾層。其中地表的Lc6-14向山內(nèi)延伸,與2~4條Lc交匯形成寬0.5m~2m的強風(fēng)化夾向山內(nèi),水平埋深約50m,由結(jié)構(gòu)松散的角礫巖塊為主,充填少量巖屑和風(fēng)化碎屑;第二條強風(fēng)化夾層由Lc826-6及其分支Lc826-7、Lc826-8等組成,出露于硐深55m~75m處,帶厚0.4m~1.0m,產(chǎn)狀平緩,由結(jié)構(gòu)松支26-6、Lc82支16-9、Lc82支36-19等一系列層內(nèi)錯動帶組成的網(wǎng)脈狀強~弱風(fēng)化帶,厚1meq\o\ac(○,3)兩岸坡頂柱狀節(jié)理和卸荷裂隙發(fā)育段地表調(diào)查和勘探揭示,兩岸坡頂P2β12細長柱狀節(jié)理發(fā)育,在淺表沿柱狀節(jié)理卸荷帶與緩傾角結(jié)構(gòu)面組合常形成傾倒破壞。坡頂P2β12、P2β13層淺表卸荷較強烈,局部形成水平深10余m左右的拉裂體或危巖體。壩基開挖后,這些部位分布位置最高,暴露時間最長,出現(xiàn)小規(guī)模崩塌掉塊的可能性極大,應(yīng)引起重視。eq\o\ac(○,4)邊坡淺表部位卸荷松馳帶邊坡50%~75%由淺表的弱風(fēng)化上段,弱卸荷巖體組成,尤其是550m高程以上和410m高程以下邊坡。弱卸荷水平深度緩坡地帶平均45m以上,陡壁段30m以上,其中表部5m~15meq\o\ac(○,5)第四紀(jì)崩塌堆積層邊坡主要分布于兩岸560m~650m高程的斜坡地帶,由玄武巖崩坡積組成,一般厚3m~6m,最大厚度約10m,多為數(shù)十厘米以上的塊碎石,結(jié)構(gòu)松散,架空嚴重,右岸覆蓋層下部P2β12層沿細長柱狀節(jié)理發(fā)育段呈強風(fēng)化狀態(tài),厚約綜上所述,拱肩槽邊坡整體穩(wěn)定性較好,但由于錯動帶和節(jié)理裂隙切割,且廣泛分布有卸荷巖體、局部分布有強風(fēng)化巖體和覆蓋層,故邊坡內(nèi)出現(xiàn)局部破壞的可能性是存在的。為此,設(shè)計和施工時對不同的破壞方式采取針對性的工程措施是十分必要的。建議在系統(tǒng)錨固處理的基礎(chǔ)上,對層間、層內(nèi)錯動帶和節(jié)理裂隙構(gòu)成的潛在不穩(wěn)定塊體,加深錨固,必要時采取預(yù)應(yīng)力錨束;對卸荷帶和破碎巖體,采用噴錨和掛網(wǎng)相結(jié)合方式;對左岸410m高程P2β6層中部的強風(fēng)化夾層,在適當(dāng)挖除夾層用混凝土置換后,采用錨固和灌漿結(jié)合方式加固,對覆蓋層邊坡采用噴、網(wǎng)相結(jié)合的辦法。應(yīng)注意開挖方式和控制爆破藥量,尤其要注意及時支護,盡量減少邊坡的失穩(wěn)。同時,加強施工過程的資料收集和分析、預(yù)測及穩(wěn)定性監(jiān)測。7.7.1.2拱肩槽邊坡開挖設(shè)計基本原則(1)拱壩壩肩開挖以地質(zhì)建議值為基礎(chǔ)進行開挖坡比及馬道布置設(shè)計;(2)根據(jù)地質(zhì)巖性、開挖坡比及開挖部位的重要性采用相應(yīng)的邊坡支護及保護措施;(3)根據(jù)現(xiàn)有邊坡開挖及壩體混凝土澆筑施工方法,調(diào)整坡比及支護措施;(4)根據(jù)拱壩基礎(chǔ)處理置換開挖的要求,調(diào)整開挖范圍;(5)考慮工程總體布置,兼顧水墊塘開挖及基坑處理施工道路布置等要求。7.7.1.3設(shè)計開挖坡比設(shè)計開挖坡比的擬定,根據(jù)總體工程地質(zhì)條件,對壩基400m高程以下的開挖,結(jié)合拱壩建基面置換混凝土的開挖,在拱壩上游370m、340m高程設(shè)置2層3m寬馬道;河床壩段基礎(chǔ)開挖和332m高程以下置換開挖相接合,壩基開挖底高程323m;下游在356m、380m高程設(shè)置2層3m寬馬道,河床下游開挖和水墊塘開挖相接,根據(jù)水墊塘結(jié)構(gòu)要求,預(yù)留坎形平臺,開挖底高程為342m,下游水墊塘開挖至336m高程。拱肩槽上、下游邊坡根據(jù)地質(zhì)建議坡比,對不同的邊坡巖體,分別采用1:0.3至1:1.0的漸變坡設(shè)計;橫河向邊坡根據(jù)地質(zhì)建議坡比對不同的邊坡巖體,結(jié)合開挖置換混凝土形狀分別采用1:0.3至1:1.2。見表7-11拱肩槽邊坡開挖坡比設(shè)計值表表7-11邊坡名稱微新巖體Ⅱ類弱風(fēng)化下段巖體Ⅲ1類弱風(fēng)化上段卸荷巖體覆蓋層拱肩槽邊坡400m高程以下1:0.10~1:0.31:0.30~1:1.21:1.25每10~30m高設(shè)一條馬道河床壩基邊坡1:0.30~1:1.27.7.1.4拱肩槽邊坡的支護設(shè)計(1)錨噴支護根據(jù)開挖邊坡巖級和部位的不同,采用了A、B、C、D、E五類不同的錨噴支護措施。A型支護適用于卸荷=4\*ROMANⅣ1級巖體邊坡,當(dāng)邊坡出露較大的層間層內(nèi)錯動帶,其上下高程的一定范圍采用A型支護;此外,局部置換混凝土部位開挖坡陡于地質(zhì)建議坡比,為提高邊坡安全性,在該部位部分采用A類支護。B型支護適用于弱風(fēng)化上段Ⅲ2級巖體邊坡。C型支護適用于微新及弱風(fēng)化下段Ⅲ1級、Ⅱ級巖體邊坡。D型支護為有特殊要求,局部穩(wěn)定性差的邊坡。E型支護為馬道鎖口、置換混凝土塊頂部鎖口部位。具體設(shè)置部位及支護參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況進行調(diào)整。錨噴支護基本參數(shù)見下表7-12。錨噴支護參數(shù)表表7-12適用部位及圍巖類型支護形式錨桿支護噴混凝土掛網(wǎng)排水孔備注Ⅳ類巖體及錯動帶的一定范圍A水泥砂漿錨桿Φ32,L=6、9m,間距2m×2m梅花形交錯C25,厚15cmΦ6.5@150Φ48,L=5m,間距4m×4m(梅花形)Ⅲ2類巖體B水泥砂漿錨桿Φ28,L=4.5、6m,間距2m×2m梅花形交錯C25,厚10cmΦ6.5@150Φ48,L=5m,間距5m×5m(梅花形)Ⅱ、Ⅲ1類巖體C水泥砂漿錨桿Φ25,L=4.5m,隨機局部穩(wěn)定性差的部位或有特殊的要求部位D預(yù)應(yīng)力錨桿Φ32,L=12m,預(yù)應(yīng)力P=140KN,

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