郁江老口航運樞紐廠房工程基礎處理

黃秘昌

（廣西水利電力勘測設計研究院有限責任公司，南寧 530023）

1 工程概況

廣西郁江老口航運樞紐是郁江綜合利用規劃十個梯級中的第七個梯級，是一座以航運、防洪為主，結合發電，兼顧改善南寧市水環境等效益的水資源綜合利用工程，壩址位于左、右江匯合口下游4.7 km 的郁江上游河段。樞紐總庫容為25.87 億m3，樞紐為Ⅰ等工程，水庫正常蓄水位75.5 m。電站裝機容量150 MW，船閘通航標準為2×1000 t 級頂推船隊及1000 t貨船。

樞紐總布置沿壩軸線從左至右依次布置為：左岸接頭土壩、門庫壩、船閘、左岸重力壩、泄水閘壩、電站廠房、魚道、右岸重力壩、右岸接頭土壩。

水電站廠房為河床式廠房，布置在河床右岸，主要建筑物包括進水渠、廠房、尾水渠等。電站廠房由主機間段和安裝間段組成，全長140.38 m，其中主機間沿壩軸線方向長104.67 m、順水流方向85.83 m、最大高度53.5 m；安裝間沿壩軸線方向長35.71 m、順水流方向80.32 m、最大高度39 m。廠房采用一機一縫布置方式，廠房內安裝5 臺貫流式水輪發電機組，單機容量30 MW[1]。

2 廠房工程地質條件

3 廠房基礎處理

3.1 基礎開挖及保護

3.1.1 基礎開挖

廠房基礎置于弱風化基巖之上，本工程建筑物基礎巖性具有遇水軟化，失水干裂，暴露后快速風化的特點，因此建基面需預留小于1.5 m的保護層。近建基面時采用控制裝藥直徑不大于50 mm、小藥量及小規模的爆破法。保護層分兩層挖除，上層為受爆破影響層，近壩基層為安全保護層，安全保護層需采用人工撬挖，其厚度根據施工進度及基巖面暴露時間與保護措施確定，且不小于30 cm。遇雨天不得進行安全保護層的施工。

根據開挖揭露并結合現場巖體試驗成果，廠房2#～4#機組基坑在壩下0+033.77 m 上游側底板39.5 m高程淺層存在層含鈣質結核泥巖、鈣質泥巖，分布面積約2020 m2，厚度0.5～3.0 m，該層強度低，結構松散，承載力不滿足設計要求。因此，對該基礎范圍采取深挖并回填素C15混凝土處理。

3.1.2 基礎保護

3.2 地質缺陷處理

3.2.1 斷層處理

斷層F208性狀差，力學指標低，對廠房變形穩定不利，采取梯形槽挖置換混凝土塞處理。梯形槽挖底寬3.0～4.5 m、深3.0 m，回填C20（3）微膨脹混凝土，開挖面設置橫向Φ28、縱向Φ22、間距0.2 m×0.2 m的鋼筋網。斷層范圍內的固結灌漿孔孔底高程加深至斷層槽挖基礎底部以下6 m。

3.2.2 溶洞處理

廠房安裝間與1#機組分縫處（樁號B1+044～B1+050，壩下0+020～壩下0+028 范圍）39.8 m高程有一處溶洞，并向安裝間延伸。溶洞洞口呈橢圓形，長軸約6 m，短軸約2 m，洞身往下變大，洞徑5～8 m，洞深6～10 m，洞底堆積有大量溶碴、巖塊及泥質等，洞口冒水流量約0.1 m3/s。溶洞巖性為中厚層狀鈣質砂巖夾薄層狀泥巖、鈣質泥巖，局部富集有較多鈣質，部分為灰黃色砂質灰巖。

溶洞處理為先加強抽排洞內滲水，同時清除洞內溶渣，盡量降低洞內水位，待洞內水位穩定后回填塊石至水面，水面上部回填C20混凝土，洞內回填塊石范圍預埋灌漿管進行回填灌漿，回填混凝土內預埋排水鋼管，并將溶洞及周邊的固結灌漿加深、加密，溶洞表面設置Φ28間距0.2 m的鋼筋網。

3.3 固結灌漿

廠房基礎巖體較為軟弱松散、強度較低，采取固結灌漿進行處理，以補強開挖振開的裂隙，改善基礎的承載力條件。固結灌漿孔的孔、排距采用3 m，梅花型布置，灌漿深度3 m，地質缺陷位置的固結灌漿進行加密、加深處理。固結灌漿施工在基礎混凝土澆筑3 m 厚以后進行，混凝土內預埋?100PVC灌漿管。

固結灌漿按分序加密原則進行施工，灌漿壓力0.3～0.5 MPa，漿液水灰比采用1∶1、0.8∶1、0.5∶1 等3個比級。

3.4 防滲帷幕

為減小廠房基礎滲漏，防止滲漏水流對廠房基礎產生不利影響，同時降低基底滲透壓力，采用水泥帷幕灌漿對廠房基礎進行防滲處理。帷幕灌漿中心線布置在壩軸線下游1.5 m 處，灌漿孔單排布置，孔距2 m，帷幕灌漿伸入到透水率不大于5 Lu的相對隔水層以下5 m。帷幕灌漿施工在底板混凝土澆筑3 m厚度以上形成壓重后進行。

帷幕灌漿必須按分序加密的原則進行施工，采用自上而下循環式灌漿。帷幕灌漿灌漿壓力0.2～0.7 MPa，漿液水灰比采用2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1等5個比級。

4 基礎處理效果評價

（1）老口電站廠房自2016年8月5臺機組全部投產以來，經歷了正常蓄水位和高水位運行后，工程運行情況良好。根據監測數據，電站廠房水平順水流向最大位移為4.5 mm，壩頂垂直位移最大下沉8.2 mm。廠房基礎變形以壓縮性為主，基礎變形已趨于穩定。

（2）廠房基礎揚壓力在水庫蓄水初期逐漸增大，之后基本保持平穩，帷幕后的揚壓力監測值小于設計值。

（3）電站投入運行以來，廠房基礎未發現明顯滲漏現象。

老口電站運行情況及監測數據表明，工程所采取的基礎措施是合適的、有效的。

5 結語

基礎處理是工程設計的重要內容，基礎處理措施是否合適直接影響工程投資和工程安全。設計只有重視工程地質勘察及現場開挖揭露地質條件復核工作，才能根據工程實際地質條件選擇合適的基礎處理措施。