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坝基开挖与处理方法详解

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:坝基开挖施工方法。固结灌浆孔孔距2.5~3.0m,排距2.5~4.0m,坝基断层部位的灌浆孔间距加密至1.5~2.0m,固结灌浆孔孔深入基岩5.0m、8.0m。坝基岩体由于受裂隙切割和开挖爆破的影响,须进行固结灌浆处理予以补强,改善坝基岩体的完整性和均一性。拦沙坝坝基固结灌浆孔共815个,单孔深8.0m,间距3.0m,梅花形布置。检查孔压水试验共做43孔86段,最大透水率为2.59Lu,均小于3Lu。

坝基开挖与处理方法详解

(1)坝基开挖施工方法。

开挖自上而下分层进行,土方开挖分层厚度为3~5m,石方开挖爆破梯段控制在10m以内。水平建基面及马道面预留1.5m或2.0m保护层,采用柔性垫层小梯段一次性爆破,石方边坡采用预裂爆破。梯段爆破孔和边坡预裂爆破孔采用潜孔钻钻孔,柔性垫层爆破孔采用汽腿式手风钻钻孔。采用1.6m3反铲装渣,15t或20t自卸汽车出渣。

拦沙坝坝基开挖分为左、右两个施工区,两个施工区同时平行施工。

(2)地质缺陷处理措施。

对建基面开挖出露的岩脉和断层采取的处理措施如下:

1)对于宽度B>0.5m的不夹泥断层和B>0.3m的夹泥断层,挖槽深度为1.5B且不大于2m,挖槽后布置系统锚杆(φ22,L=3.0m,入岩2.5m,排距1.5m,弯钩长0.4m),再回填C20W8F100混凝土,锚杆弯钩钩住混凝土塞底层钢筋。

2)对于B≤0.3m的夹泥断层宽度,挖槽深度为0.45m,直接回填C25W8F100混凝土。

3)对于B≤0.5m的不夹泥断层不需要挖槽,直接在断层上布置随机锚杆,加设钢筋网,外喷10cm厚混凝土。

(3)岩脉和断层处理开挖。

坝基范围内地质缺陷如岩脉和断层处理开挖采用手风钻钻孔,两侧采用预裂爆破,中间梯段爆破孔底部填充柔性垫,非电排间微差起爆网络起爆,岩脉和断层的充填物用小型反铲配以人工挖除。

(4)坝基开挖支护主要施工方法。(www.xing528.com)

为保证边坡稳定,采取边开挖边支护的施工程序,喷锚支护与开挖作业面一般错一台阶。小于3m的锚杆孔和排水孔采用手风钻钻孔,大于3m的采用潜孔钻钻孔。锚杆采用“先注浆,后插杆”的工艺施工。喷护采用人工铺设钢筋网,小型湿喷机喷射混凝土。

(5)坝基固结灌浆施工。

1)固结灌浆技术指标。固结灌浆孔孔距2.5~3.0m,排距2.5~4.0m,坝基断层部位的灌浆孔间距加密至1.5~2.0m,固结灌浆孔孔深入基岩5.0m、8.0m。入岩5.0m孔,一段次钻灌,入岩8.0m孔,分两段钻灌,段长分别为3.0m、5.0m。固结灌浆孔的孔径控制不小于φ38,检查孔孔径为φ110,孔底偏差控制不大于1/40孔深。

灌浆方法采用“自上而下、孔内循环”分段阻塞灌浆法,按分序加密的原则分二序施工。灌浆压力采用0.5MPa、0.7MPa,接触段控制不大于0.3MPa,灌浆时以不抬动坝体和基础岩体为原则。

固结灌浆在盖重混凝土达到50%设计强度时开始施工,当盖重混凝土厚度小于3m时控制灌浆压力。灌浆材料采用强度等级为42.5MPa的普通硅酸盐水泥,浆液水灰比为3∶1、2∶1、1∶1、0.5∶14个比级,开灌比为3∶1。结束标准为:在该灌浆段最大设计压力下,当注入率不大于1L/min时,继续灌注30min结束。

固结灌浆检查孔压水试验段的标准为透水率q小于3Lu,孔段合格率在85%以上,不合格试段的透水率值不超过设计试验规定值的150%,且不集中;灌后波速大于相同部位灌前波速的10%,且不低于3500m/s;检查孔取芯率达到90%以上,张开度大于0.5mm的岩体裂隙内全部充填有水泥结石,张开度小于0.5mm的岩体裂隙内部分充填有水泥结石。

2)固结灌浆。坝基岩体由于受裂隙切割和开挖爆破的影响,须进行固结灌浆处理予以补强,改善坝基岩体的完整性和均一性。

拦沙坝固结灌浆范围为全部建基面,并延伸至上游坝基1.0m及下游坝基2.0m外。拦沙坝坝基固结灌浆孔共815个,单孔深8.0m,间距3.0m,梅花形布置。固结灌浆岩石内总深度为6534m,混凝土内总深度为3247.3m。对坝基面上出露的断层和长大裂隙,在其影响范围内进行了加密加深钻灌。Ⅰ序孔灌前平均透水率为57.28Lu,Ⅱ序孔灌前平均透水率为13.18Lu。Ⅰ序孔平均单位注入量152.02kg/m,Ⅱ序孔平均单位注入量41.02kg/m。灌浆前岩体透水率和单位注入量随灌浆次序增加递减明显,符合正常灌浆规律。检查孔压水试验共做43孔86段,最大透水率为2.59Lu,均小于3Lu。灌前坝基岩体声波波速检查值为3030~5560m/s,平均波速都大于4162m/s;灌后坝基岩体声波为3800~5610m/s,平均波速均大于4623m/s,平均波速较灌前提高10.78%~11.82%。

拦河坝固结灌浆范围为全部建基面,并延伸至上游坝基2.0m及下游坝基1.0m外。固结灌浆孔深度为8.0/5.0m,其中8.0m深固结灌浆孔位于坝踵下游3.0m至坝踵上游1.0m范围和坝趾下游1.0m至坝趾上游5.0m范围,坝基其余范围采用5.0m深固结灌浆孔。固结灌浆孔布置成梅花形,间距3.0m。对坝基面上出露的断层和长大裂隙,在其影响范围内进行了加密加深钻灌。拦河坝坝基固结灌浆孔共1053个,岩石内总深度6672m,混凝土内总深度为3258.43m。Ⅰ序孔灌前平均透水率为21.53Lu,Ⅱ序孔灌前平均透水率为11.88Lu;Ⅰ序孔平均单位注入量75.03kg/m,Ⅱ序孔平均单位注入量38.59kg/m。灌浆前岩体透水率和单位注入量随灌浆次序增加递减明显,符合正常灌浆规律。检查孔压水试验共做52孔71段,最大透水率为2.45Lu,均小于3Lu。灌前坝基岩体声波波速检查值为2990~5780m/s,平均波速都大于3902m/s;灌后坝基岩体声波为4036~5992m/s,平均波速均大于4726m/s,平均波速较灌前提高6.69%~23.94%。

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