富春江電廠左岸下游河道邊坡加固處理

解克宇

【摘要】本工程主要采用泥漿護壁沖擊灌注成樁和滑動模板等技術(shù)，加固了富春江電廠左岸下游河道邊坡坡腳和護坡，消除了邊坡經(jīng)歷多年水流淘刷后，出現(xiàn)的坡腳鎮(zhèn)梁沉降和護坡整體向河床側(cè)緩慢蠕變塌滑的缺陷，保障了富春江電廠機組和水工建筑物的安全穩(wěn)定運行。

【關(guān)鍵詞】邊坡;沉降;泥漿護壁;滑動模板

1、工程概況

國網(wǎng)新源水電有限公司富春江水力發(fā)電廠（以下簡稱富春江電廠或電廠）位于浙江省錢塘江流域的桐廬縣富春江鎮(zhèn)。富春江電廠水庫庫容4.4億m3，為日調(diào)節(jié)低水頭河床式水電站，工程以發(fā)電為主，總裝機約360MW，樞紐主要建筑物有大壩、廠房、開關(guān)站、船閘等建筑物。

2、存在主要問題

富春江電廠從上世紀(jì)開始對左岸下游護坡和坡腳沉降進行監(jiān)測，圖1即為富春江電廠左岸邊坡和坡腳沉降觀測點布置示意圖。從圖中可以看出，坡腳的沉降觀測點為坡1至坡14，均勻分布在出水口下游方向，至涵洞后為止。

經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，坡1、坡2、坡3和坡6的累計沉降量并不大，沉降不明顯。但從坡7開始，觀測點的累計沉降量明顯增大，其中坡9最為明顯，累計沉降量將近50mm。

3、加固處理措施

3.1施工方案設(shè)計

3.1.1坡腳加固處理方案設(shè)計

方案一：坡腳采用鉛絲石籠或者合金網(wǎng)兜回填用于防沖;

方案二：坡腳采用混凝土高擋墻，擋墻外側(cè)用大塊石回填;

方案三：坡腳在原鎮(zhèn)梁外側(cè)設(shè)混凝土灌注樁。

方案一，雖然在施工工藝、工期及投資方面較優(yōu)，但是不能夠解決邊坡滑移的問題，因此不推薦采用該方案;方案二，雖然能夠解決坡腳被洪水淘刷引起的問題，對阻止邊坡滑移能夠提供一定抗力作用，但是在施工工藝、工期及投資方面不占優(yōu)勢;方案三，雖然在施工工藝、工期及投資方面不占優(yōu)勢，但是能夠徹底解決坡腳被洪水淘刷引起的問題和邊坡滑移的問題，做到一勞永逸，因此推薦采用該方案。

3.1.2坡面加固處理方案設(shè)計

坡面加固處理初擬兩種方案，分別是漿砌塊石護坡和鋼筋混凝土護坡，兩種方案的優(yōu)缺點比較見表1。

方案一，雖然在整體性能好、投資方面較優(yōu)，但是不能經(jīng)久耐用，因此不推薦采用該方案;方案二，雖然在投資方面不占優(yōu)勢，但是堅固耐用，能做到一勞永逸，因此推薦采用該方案。

3.2施工內(nèi)容

3.2.1左岸邊坡坡腳加固處理

左岸護坡加固處理范圍樁號為富春江大壩壩下0+204.4m-壩下0+385.00m。坡腳鎮(zhèn)梁重新采用C30混凝土進行澆筑，斷面尺寸為2.0×1.0m，并設(shè)厚30cm的砂礫石料墊層，新建鎮(zhèn)梁2×1.0m應(yīng)與樁頂梁連接為一整體。C30混凝土鎮(zhèn)梁與樁頂梁每40m設(shè)一道結(jié)構(gòu)縫，縫內(nèi)設(shè)瀝青木板。

3.2.2左岸邊坡坡面加固處理

左岸邊坡加固處理先挖除原混凝土護坡結(jié)構(gòu)，然后采用厚50cm的C20鋼筋混凝土重新進行護坡。護坡下設(shè)厚30cm的砂礫石料墊層，C20混凝土護坡原則上每20m設(shè)一道結(jié)構(gòu)縫，縫內(nèi)設(shè)瀝青木板，坡面設(shè)φ50mmPVC排水花管，內(nèi)端頭設(shè)土工布，長度為1.5m，間排距均為5m，梅花型布置。

3.3坡腳加固處理關(guān)鍵技術(shù)

坡腳加固的目的在于防止護坡坡腳被淘空和阻止護坡進一步向河床側(cè)蠕變塌滑，主要內(nèi)容在于重新澆筑鎮(zhèn)梁，在鎮(zhèn)梁外側(cè)灌注成樁，防止向河道中心塌滑。坡腳加固的關(guān)鍵技術(shù)在于利用泥漿護壁鉆孔灌注成樁。

3.3.1泥漿制備

護壁泥漿種類通常有：膨潤土泥漿、聚合物泥漿、CMC泥漿及鹽水泥漿等，聚合物泥漿、CMC泥漿、鹽水泥漿因其成本高，一般用于特殊條件下或特殊用途中。本次施工選擇Ip>10的黏性土去除雜質(zhì)后加水調(diào)制，其技術(shù)指標(biāo)滿足表2。

泥漿拌制前應(yīng)對土層、地下水情況和其它施工條件進行充分調(diào)查和了解，選定泥漿材料和配合比。在確定泥漿材料和基本配合比時，應(yīng)以場地最易坍塌的土層為主，初步確定泥漿配合比，然后通過試成孔作進一步修正。

3.3.2沖擊成孔

（1）為保證成孔質(zhì)量及灌注樁澆筑質(zhì)量，避免孔位之間間隔較近相互之間造成影響，應(yīng)間隔造孔，造孔的相鄰間隔必須大于5倍樁徑距離，在砼澆筑后48小時內(nèi)不得在樁體鄰近造孔。

（2）在沖擊鉆進過程中，必須保證沖擊鉆頭在孔內(nèi)以最大的加速度下落，以增大沖擊力。一般懸距正常可取0.5-0.8m之間，懸距過大或過小，鋼絲繩抖動劇烈。懸距正常，鉆機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，鉆進效率高。一般專用鋼絲繩沖擊行程取0.78-1.5m，沖擊頻率以40-80次/min為宜。

結(jié)語：

本工程通過采用泥漿護壁鉆孔灌注成樁技術(shù)，在原鎮(zhèn)梁下側(cè)設(shè)置混凝土樁，并重新澆筑鎮(zhèn)梁加固了左岸護坡坡腳，而后由利用滑動模板技術(shù)重新澆筑左岸護坡，消除了富春江電廠左岸下游邊坡存在的坡腳沉陷等問題，有效的保障了電站的安全穩(wěn)定運行。

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