抗剪平硐加化学灌浆与混凝土抗剪平硐辅以磨细水泥补强灌浆

（一）原设计基础处理措施

1.基础防渗帷幕及排水

在坝基上游设置了防渗帷幕和主排水孔，在坝体基础排水廊道内设浅层排水孔，在护坦部位设半圆排水管和浅层排水孔，在护坦尾部、厂房尾水管后部及左右岸坝肩设承压水排水孔，在4～10号坝段防冲板设下游防渗帷幕，并在11号坝段导墙下部排水廊道内顺河向布设防渗帷幕，与护坦下游横向防渗帷幕构成一个封闭系统。

2.基础固结灌浆

坝基固结灌浆按常规设计。对存在层间剪切带的部位均加大孔深，使固结灌浆深度基本控制在性状较差的各层剪切带以下。护坦处靠近坝趾两个分块固结灌浆均深入到SCJ10剪切带以下。

（二）坝基层间剪切带加固处理方案选择

对于坝基层间剪切带加固处理方案，曾对预应力锚索、混凝土抗剪桩、混凝土抗剪平硐、化学灌浆等方案进行了分析比较。预应力锚索和混凝土抗剪桩方案对提高大坝抗滑稳定安全系数效果不明显，因而不宜采用。抗剪平硐受力明确，能够提供较大的抗力，且工程上成功应用的实例较多。基础化学灌浆方案具有在不扰动原岩结构条件下提高基础物理力学指标的特点，在龙羊峡等工程亦有成功应用，但目前单纯以化学灌浆措施大面积加固地基提高抗剪强度指标的工程实例还较少。考虑到上述因素，在方案设计时建议采用基础抗剪平硐加化学灌浆的综合处理措施对基础进行加固。后在具体实施时，根据计算分析，坝基设3条抗剪平硐及支硐已基本满足抗滑稳定要求，并考虑到化灌试验化学灌浆对层间剪切带充填不明显和化学灌浆投资较大的实际情况，并参照水规总院的审查意见，决定取消基础化学灌浆，适当增加抗剪平硐面积，层间剪切带加固处理采用混凝土抗剪平硐辅以磨细水泥补强灌浆的处理方案。

（三）坝基层间剪切带加固处理

1.抗剪平硐布置

抗剪平硐位于4～10号坝段坝基及护坦下，包括3条纵向抗剪平硐和数条抗剪支硐。1号抗剪平硐位于护坦下，由原抗剪试验平硐扩挖而成。2 号抗剪平硐位于4～10 号坝段坝基，中心线桩号为下0+058.00m。3号抗剪平硐位于4～9号坝段坝基，中心线桩号为下0+038.00m。在8～10 号段护坦部位设1 条纵向抗剪支硐，中心线桩号为下0+074.35。此外在4～8 号坝段布置数条横向抗剪支硐。平硐宽度一般为4.0～5.0m，平硐底部位于SCJ10 剪切带以下2.0m，硐顶位于SCJ08 剪切带以上1.5m，硐高一般为5.5m左右。

2.抗剪平硐回填

抗剪平硐回填混凝土标号为R28200D50S8，采用低热微膨胀混凝土回填。平硐内设工字钢支撑，以保障施工安全。为提高平硐自身的抗剪强度，保证平硐与基岩的良好结合，平硐内设置抗剪重轨和钢筋网，顶部及底部设有锚筋。

为保证平硐与基岩结合紧密，充分发挥平硐的抗剪作用，在平硐顶部和侧壁埋设灌浆管路，对平硐进行回填灌浆和接触灌浆。

3.平硐开挖围岩卸荷处理

为了尽可能地减小平硐开挖对地基和结构带来的不利影响，首先对各个典型部位通过爆破试验提出开挖施工的钻爆参数，并在施工中采取了设防震孔、控制装药量、控制进尺等措施，在成硐后对平硐进行了物探测试，包括地震波测试、声波测试和声波透射。

为了尽可能消除平硐松动圈的影响，在平硐回填和接触灌浆完成以后，自坝基廊道和护坦面向平硐两侧松动圈钻孔，采用磨细水泥进行补强灌浆。灌浆孔距一般为2.0m，最大灌浆压力为3～5MPa。考虑到坝基爆破施工对坝基防渗帷幕的影响以及部分坝段坝基渗水的实际情况，对4～10号坝段上游帷幕进行磨细水泥补强灌浆。

4.坝基排水(www.xing528.com)

坝基补强灌浆后，4～10号坝段坝基部分排水孔将被浆液充填而报废，因此对坝基排水孔进行修复，并对局部进行加强。主排水孔重新钻孔，孔距为2.0m，孔深为15.0～17.0m，倾角为13°。第一、第二基础排水廊道内排水孔按原设计孔位、孔深重新扫孔。同时在横向排水廊道内增设排水孔，孔距为2.0m，孔深为8.0～12.0m。护坦部位对因灌浆而淤堵的排水孔按原设计孔位、孔深重新扫孔修复。

为加速排除渗入排水廊道的渗水，在4号坝段护坦末端导墙外增设1个集水井，设置1 个排水泵房，泵房内设2 台潜水泵。

5.坝体与护坦接缝加固处理

为更好地利用护坦及护坦下部岩体的抗滑作用，对坝体与护坦分缝进行加固处理，在护坦堰面骑缝钻孔，钻孔直径为30cm，孔距为60cm，孔内回填350号膨胀混凝土。

6.观测设计

对因地基处理而报废的坝基扬压力观测孔及孔口装置进行恢复。

抗剪平硐内设置三向测缝计、五向应变计组、无应力计、单向测缝计、温度计等，用于监测平硐混凝土的应力、应变、平硐位置剪切带的变位等。

（四）坝基加固后大坝抗滑稳定计算结果

坝基加固后大坝抗滑稳定计算采用刚体极限平衡法，计算假定、计算工况及计算荷载与上文（“三、坝基浅层抗滑稳定分析”）相同。抗剪平硐混凝土抗剪强度取f'=0.85，C'=2.0M Pa。

坝基加固后河床左侧4～10号坝段沿单滑面浅层抗滑稳定安全系数见表7-13 和表7-14。

表7-13　坝基加固后河床左侧坝段沿SCJ08 滑动安全系数表（单滑面）

注 表中分子表示沿单滑面计算至下游冲坑安全系数；分母表示坝体自身安全系数。

表7-14　坝基加固后河床左侧坝段沿SCJ10 滑动安全系数表（单滑面）

计算结果表明，坝基采用抗剪平硐加固处理后，4～10号坝段沿SCJ08、SCJ10剪切带抗滑稳定安全系数有较大提高，各坝段基本组合沿单滑面、双滑面、复合滑动面抗滑稳定安全系数均大于或接近3.0，特殊组合均大于2.5，说明经过加固处理后河床左侧各坝段浅层抗滑稳定有足够的安全储备，大坝的安全是有保证的。