高压喷射灌浆在深覆盖层坝基中的应用

杨超 刘伟

【摘要】在工程实际中大部分重力坝均以基岩为持力层，但遇到坝址地质条件较差，坝基覆盖层较厚，以基岩为持力层投资较大，此时就需要论证采用地基处理，以处理后土基作为重力坝坝基持力层的可行性。

【关键词】取水枢纽；重力坝；深厚覆盖层；高压喷射灌浆

1、工程概况

厢子厂取水枢纽位于重庆市万盛经开区关坝镇兴隆村， 本工程挡水建筑物为混凝土重力坝，坝轴线长63.0m，坝顶宽3.5m，最大坝高11.8m，坝顶高程891.30m，上游折坡点高程883.00m，折坡点以下坡比1：0.1，折坡点以上铅直，大坝下游折坡点887.80m，折坡点以下坡比l：0.7，折坡点以上铅直。

2、坝型、坝轴线的选择

2.1坝轴线确定

坝址下游50m处有崩积体，河床和河漫滩宽65m，河谷地形平坦，建坝条件差；坝址上游已接近库尾，无蓄水库容，不能达到蓄水调节目的，无成库条件。根据现场踏勘，坝址处河床相对较窄，两岸坡为崩积土和残坡积土形成的平台，两岸岸坡较顺直，岸坡坡度37°左右，覆盖层相对较薄，左右岸坡稳定，所选线为唯一坝轴线。

2.2坝型比选

根据地质钻探揭示坝址处，为块碎石土，主要由钙质页岩块碎石夹粉质粘土组成，表层0.3m为耕植土，钙质页岩块石细～中粒结构，粒径2～25cm，粉质粘土干强度中等～高，土石比6：4。从地质条件分析此处适宜新建重力坝和土石坝。根据地质调查坝址附近15km以内无满足质量、储量要求的土料，而且坝址上游集雨面积大，坡降陡，山区洪水陡涨陡落，施工场地狭窄，不利于土石坝施工布置，综上所述推荐重力坝方案。

3、 基础处理

坝址区地层岩性有残坡积（Q4el+dl）、崩坡积（Q4col+dl）、冲洪积（Q4al+pl）土层。残坡积土层分布在两岸斜坡地形平缓处；崩坡积土层分布在两岸斜坡地带、冲洪积土层分布在沟谷内，斜坡上土层厚度0～4.7m，沟谷内的土层厚度4.7～14.6m，呈硬塑状，上部0.3m含植物根系。

（1）河床坝块基础处理

河床坝块基础为深厚覆盖层，为提高坝基承载力，减小坝体沉降量，对覆盖层进行采用二管法高压喷射灌浆处理，上游布置3排高压喷射灌浆孔，单排孔数41个，孔间排距0.8m，采用摆喷形成防渗墙至强风化基岩中部，以下采用帷幕灌浆至10Lu线。

防渗墙下游布置10排高压喷射灌浆孔，上游外延1排，单排孔数21个，按梅花形布置，孔间排距1.5m，采用旋喷形成桩，孔深至强风化基岩中部，处理完成后采用现场原位静载荷试验，地基承载力特征值不低于350kpa。水泥是喷射灌浆的基本材料，水泥采用速凝～早强型，需在水泥浆中加入4%氯化钙等速凝早强剂，在水泥浆中掺入2～4%的水玻璃，提高其抗渗性。高压喷射灌浆固结体特性参数见表1—1。

（2）左右岸坡坝块基础处理

左右岸坡坝块，坝基以强风化页岩中下部为持力层，地基承载力不低于350kpa。

（3） 基础防渗处理

据现场试验验，钙质页岩中风化带的透水率0.75Lu

（4）河床坝块上游布置3排高压喷射灌浆孔，形成2.2～2.6m厚防渗墙，设计要求渗透系数小于10-5cm/s，采用摆喷形成防渗墙至强风化基岩中部，以下采用帷幕灌浆至10Lu线。1、4#坝块坝基采用帷幕灌浆进行防渗处理。帷幕灌浆孔位沿沿坝顶距离上游面1.3m处布置，孔距2.0m，左、右岸将坝基防渗帷幕延伸至正常蓄水位与地下水位线相交处，向左坝肩延伸6.0m，右坝肩延伸4.0m，防渗墙及帷幕灌浆深度至基岩相对不透水层（按≤10Lu控制），灌浆完成后对帷幕灌浆孔进行封孔。

（5）复合地基承载力计算

复合地基承载力估算公式

根据规范：初步设计阶段结合地区经验参数及工程实际经验，通过试算，采用二管法高压喷射灌浆，桩径取1.0m，间排距1.5×1.5m布置灌浆孔，复合地基承载力可以达到350kpa，可以满足设计承载力要求。灌浆完成后通过现场原位静载荷试验，进行检验，地基设计要求承载力不低于350kpa。

4、结论

通过对深厚覆盖层采用高压喷射灌浆的地基处理，解决了坝基承载力不足、沉降变形、渗漏稳定等问题，通过本工程的成功实施，今后工程实施过程中遇到深厚覆盖层可以采用类似处理方式。

参考文献：

[1] JGJ79-2012《建筑地基处理技术规范》[J].北京：中国建筑工业出版社出版发行，2012.

[2] SL319—2005《混凝土重力壩设计规范》[S].北京：中国水利水电出版社，2005.

[3] DL—T 5200-2004《高压喷射灌浆技术规范》[S].北京：中国水利水电出版社，2004.