水庫工程溢洪道基礎處理及施工方法

【摘要】文章主要對水庫工程溢洪道地質條件、基礎存在的問題及處理措施、施工方法等進行了簡要的探討，可供類似水庫工程參考。

【關鍵詞】 水庫工程、溢洪道施工、基礎處理

一、引言

該水庫距縣城36Km，總庫容116萬m3，主要建設內容為大壩、溢洪道、取水兼放空隧洞、輸水隧洞，是一座以防洪、城鎮生活和農業灌溉用水為主的小型水利工程。

二、溢洪道工程布置

溢洪道位于大壩右端的三級臺地上，為岸邊開敞式溢洪道，底流消能。軸線位于大壩樁號0+131m處，溢洪道總長181.17m，由進水渠、控制段、陡槽段和底流消能段消力池組成。溢洪道設計標準為30年一遇（P=3.33%）洪水設計，300年一遇洪水校核，最大泄量為68.24m3/s。溢洪道溢流堰、陡槽、消能設施按4級建筑物設計。

（一）進水渠

進水渠段起始樁號0-038.42m，終止樁號0-008.00m，總長30.42m。進水渠由入口處的梯形斷面逐漸過渡到矩形斷面，渠底高程654.00m，底板襯砌長度30.42m，采用鋼筋混凝土結構。進水渠垂直水流方向寬度由入口處的17m，收縮至8.0m。導流墻采用衡重式擋墻，鋼筋砼結構，建基面為強風化巖。

（二）控制段

控制段起始樁號0-008.00m，終止樁號0+04.93m，長12.93m。溢流堰采用冪曲線實用堰，堰頂高程657.0m，冪曲線方程為 ，堰面下接反弧段，反弧半徑R=4.0m，底高程654.68m。溢流堰為單孔設計，總凈寬8.0m。堰上不設閘門，為開敞溢流式。其正常擋水位為堰頂高程657.0m。在控制段上，設有交通橋，交通橋寬6.4m，鋼筋混凝土結構。為防止交通橋擋水，且考慮壩體不再加高、節省投資等因素，溢流頭向上游布置，溢流頭上游面與交通橋上游邊緣距離為2.8m。堰體及挑坎地基開挖至弱風化的中部。

（三）陡槽段

陡槽段起始樁號0+004.93m，終止樁號0+082.00m，，長77.07m，寬度8.0m。底坡i=0.25，起始端底板高程654.68m，末端高程635.76m，橫斷面為矩形。陡槽底板和邊墻均為鋼筋砼，厚度分別為0.3m和0.6m。并設有縱縫、橫縫，底板下設縱、橫向排水系統。

三、溢洪道工程地質條件

水庫溢洪道位于左壩端的三級階地上，地面高程615.0～670.0m，屬構造剝蝕低山丘陵地形，場地為林地。基礎巖性為花崗巖、輝綠巖，巖體完整性差，巖石破碎。陡槽段坐落在強風化巖上，溢流堰、消能段、消力池段坐落在弱風化巖上，弱風化的花崗巖、輝綠巖，具弱-中等透水性，為III類巖體，有一定的抗滑能力。根據初步設計地質勘察資料，溢洪道坐落于弱風化巖上，最大單寬流量qmax=8.53m3/s，最大流速

Vmax=25.866m/s。溢流堰下為弱風化的花崗巖和少許的輝綠巖脈，為弱-中等透水性。有一水平寬約7m的斷層從溢洪道堰下通過，設計將堰基沿壩軸線方向34m內表面挖除，寬7m，深1m，以C20砼回填，回填后進行固結灌漿。固結灌漿設置兩排灌漿孔，排距3m，孔距2m，孔深4m。

四、溢洪道基礎處理方法

溢洪道基礎開挖后，原為弱風化巖的堰體底部基礎，大部分是強風化巖石及承載能力較差的灰綠軟巖夾層、斷層，由于溢洪道的控制段是整個溢洪道工程的重要部位，交通橋設置其頂部，控制段的承載能力直接關系到整個溢洪道的穩定與否。經現場技術人員研究后決定：繼續下挖，直到見到弱風化巖為止。

（一）處理措施

首先對溢洪道控制段進行了施工地質詳細勘察，在已經開挖的平面內布置7個鉆孔，孔徑75mm，孔深5m，以便分清強風化界面，確定斷層的位置及相應的寬度，構造帶的深度。地質詳勘查明：鉆孔深度地層自上而下為，構造碎裂巖——輝綠巖、似斑狀花崗巖（強風化）——輝綠巖（弱風化）——似斑狀花崗巖。最下層巖石分布較連續，節理裂隙較發育，裂隙面具鐵染，巖石不完整，呈碎石或碎塊狀。詳勘同時查明了4條斷層，最大的斷層及影響寬度約有60cm，最小的寬度約有10cm。斷層物質主要為斷層角礫巖，多為壓性斷層。根據地質詳勘結果，經咨詢水利技術專家，現場設計與施工人員研究決定采取以下措施：

（1）溢洪道基礎原則上不再下挖，軟弱帶部位開挖后應立即噴砼封閉。

（2）右邊墻和軸線部位軟弱帶開挖齒槽回填砼，右邊墻右側做成1：0.5斜坡與心墻連接，心墻斷面放大。

五、施工方法措施

（一）混凝土澆筑分層分塊

溢洪道混凝土澆筑分塊根據結構縫劃分，全線共分18塊。塊內混凝土分層澆筑高度確定如下：混凝土澆筑從消力池開始至下而上進行，10m為一塊，底板混凝土厚0.3米，邊墻厚0.6米、高1.3米，均為一次澆筑完成。澆筑順序：底板→邊墻。

（二）工序施工工藝

（1）模板。溢洪道混凝土施工主要采用P3015標準鋼模板和定型木模板，采用人工立模。模板采用回犁卡連接，Φ50×3.5鋼管圍令。鋼管滿堂架支撐，鋼管與桁架間鋼扣件連接。立模前，模板清理干凈，模板面刷脫模劑。澆筑過程設值班木工負責檢查、調整模板的形狀及位置，及時對模板的支架進行維護。模板如有變形、走樣，立即采取措施，必要時停止混凝土澆筑。邊墻模板在混凝土強度達到2.45MPa以上后拆除。拱承重模板在混凝土強度達到70%以上后拆除。

（2）鋼筋。鋼筋根據設計圖紙，在鋼筋廠進行配料及加工，下料時，考慮接頭的錯開及接頭的方法，確保鋼筋數量、型號及形狀準確。鋼筋加工好后，35T汽車吊機配合，由32T自卸汽車運至壩頂公路，人工運至施工倉面綁扎。鋼筋直徑小于Φ25時，接頭采用單面搭接焊，焊縫長為10d；鋼筋直徑大于Φ25時，采用熔槽焊。鋼筋保護層要求用與混凝土同強度的砂漿墊塊墊起，在底板分塊混凝土澆筑之前，塊內底板及邊墻底層鋼筋全部綁扎完成。

（3）混凝土澆筑。基礎面、施工縫、鋼筋、模板、止水及埋件經過監理工程師驗收合格后，開始混凝土澆筑。50型插入式振搗器振搗，鋪層厚度不大于50cm。先進行底板混凝土澆筑，待底板混凝土達到設計強度的50%時，進行邊墻模板安裝，經過監理工程師驗收合格后，開始邊墻混凝土澆筑，兩側邊墻同時澆筑，防止模板變形移位。

六、 結論

溢洪道基礎經此處理后，施工得以順利進行，2016年底溢洪道施工完成，經過一個汛期的觀察，溢洪道結構穩定，沒有出現任何問題，實踐證明處理措施得當。