深覆盖层基础处理技术优化方案

西龙池抽水蓄能电站下水库为岸边式水库，由沥青混凝土面板堆石坝和库岸围成。堆石坝在坝轴线部位最大坝高97m，如图4-20所示。堆石坝轴线由两段弧线和一段直线组成，且凸向下游，在形体上呈“反拱”形;堆石坝基础为坡面式基础，坝基础的上下游侧高差达81.0m，从而使堆石坝在横剖面上呈“长坡脚”式的堆石坝;坝基及库底的覆盖层厚度一般为20.0m～40.0m，最厚可达100.0m，多由碎石土夹漂石和大块石组成。

图4-20　西龙池下水库堆石坝标准剖面示意图

对于覆盖层的处理，仅对其深度5m～7m范围内的腐殖土、土质透镜体、碎石土架空层等予以挖除，并辅于基础干密度、土体颗粒级配普查、变形模量检测、地质雷达探测等几项的检测试验，进一步决定覆盖层的保留与否。经检测，对于基础干密度偏低的区域，或作进一步的开挖，或经碾压后采用反滤料进行封闭处理;对于通过地质雷达探测，存在碎石土架空层、土质透镜体的区域，对透镜体、架空层予以挖除，采用碎石土、过渡料、混凝土或CSG 混合料等进行回填处理;通过现场变形模量试验，并与基础干密度检测试验成果对比，发现其存在一定关联性，即基础天然干密度大的区域，其变形模量较大，反之，变形模量偏小，甚至低于设计要求。因此，其处理方式与干密度偏低区域的处理方式相同。

在覆盖层与基岩之间的过渡带基础，坝基部位一般将基岩挖成1:3 的缓坡、库底基础则一般将基岩挖成1:4 的缓坡与覆盖层基础平缓过渡，以减小坝体的不均匀沉降。对开挖验收合格的覆盖层基础，对其表面扰动层进行全面碾压处理，基础碾压后的干密度合格后方进行坝料填筑施工。(www.xing528.com)

对于一般堆石坝而言，如采取平起法填筑上升，则有利于坝体的均匀沉降，但西龙池下水库堆石坝体为“反拱”形、“长坡脚”式的堆石坝，且深覆盖层基础主要集中在坝轴线的下游侧，如采取平起法填筑上升，可能会因下游侧坝体沉降过大而导致坝体“后仰”，反而不利坝体基础和坝体自身的均匀沉降。所以在实际填筑施工中，采取先期填筑并加高下游侧坝体、然后再补填上游侧坝体的方式进行。在坝体填筑至高程800.0m后，才采取整体平起法填筑。如此分期填筑施工，有利于在施工过程中通过填筑局部对深覆盖层加载，提前对轴线下游侧深覆盖层基础和坝自身施压，使其沉降大部分在填筑过程中完成，有利于坝下游脚的安全稳定性，有效防止坝体“后仰”。施工中将坝体在其横断面上分成了6 个填筑施工区段，如图4-21所示。

图4-21　坝体及库盆填筑分区示意图

根据施工期以及蓄水后的坝体和基础沉降观测数据，至坝体开始蓄水时，坝体的最大沉降率基本在1%的预测范围之内。其中坝体在填筑期间的沉降值占蓄水前的总沉降值的75%说明大部分沉降在填筑过程中已完成，同时也说明覆盖层的保留在经济上和技术上均是可行的，在填筑期间坝基处理和及坝体填筑的各项措施也是行之有效的。