强岩溶地区混凝土坝基基础处理施工技术分析

裴喜涛

摘 要：强岩溶地区混凝土坝坝基基础处理施工中，极易出现渗漏涌水问题，给基坑开挖和基础混凝土浇筑施工造成制约，甚至给整个工程项目埋下严重的安全隐患。本文就强岩溶地区混凝土坝基基础处理施工技术进行简要分析和研究，以加强强岩溶地区混凝土坝基基础处理施工质量控制，仅供相关人员参考。

关键词：强岩溶地区；混凝土坝基；基础处理；施工技术

本文以某强岩溶地区水电站工程为例，探讨混凝土坝基基础处理施工技术。该工程总库容为9.10亿m3，正常蓄水位为365.00m，电站桩基1220MW，数年来平均发电量为45.56亿kW。就水电枢纽组成情况来看，其主要包含全断面碾压混凝土重力坝、左岸坝后厂房、右岸垂直升船机、溢流表孔和消力池等建筑物。该地区混凝土坝的最大坝高为102m，河床最低建基面高程为265m，基础最宽部位为73.124m。该工程施工前期以左岸河床导流，右岸施工，工程中后期以导流底孔及缺口联合下泄洪水导流，并基于部分坝段和上下游围堰形成纵向混凝土围堰。

1 坝基工程水文地质条件

就该坝基工程水文地质条件来看，坝址河段河床中存在顺河向礁滩，高度在288.5-289.6m之间，宽度为50m。礁滩至左右岸边的距离以及河床深浅度不一致，枯季水深也存在一定差异。在强岩溶地区工程施工中，主要利用河床修筑纵向混凝土围堰。对工程地质进行勘察发现，河床呈深切发育状态，存在侵蚀问题，河床存在溶蚀。侵蚀沟槽发育以及小型溶蚀裂隙交错分布等问题，裂隙宽度较小但深度较大，渗漏通道复杂度高，混凝土坝基基础处理施工难度較大。

2 坝基渗漏用水及通道勘查

2.1 坝基渗漏概况

该工程不同坝段坝基存在不同的渗漏情况，其中10号坝段坝基总涌水量超出2m3/s，涌水压力最大为0.2MPa。11号、12号坝段在277m高程存在渗漏情况，由于坝基裂隙与岩溶发育，导致出现明渠水流沿溶槽裂隙出现渗漏，并且这两个坝段出现多处大流量的渗漏通道。与此同时，这两处坝段建基面270m高程出现渗漏情况，上游水流沿着上游围堰深层溶槽裂隙出现渗漏。

2.2 渗漏通道探查

基于物探钻孔测试能够准确把握坝段坝基整体地质状况和渗水通道，基于一定深度的孔位开展孔内录像和CT测试。结果显示，坝基溶蚀裂隙发育较好，溶缝溶沟呈矩阵式分布状态，这就导致地下溶缝与溶沟的实际定位难度较大。11、12号坝段270m高程建基面渗漏涌水点平面示意图如图1所示。

基于钻孔探查能够明确找准集中渗漏位置，工程实践表明，渗漏通道部位的钻孔存在大量涌水的情况，为保证强岩溶地区混凝土坝基基础处理施工的规范性和可靠性，基于下游灌浆廊道能够实现固结灌浆。

通过连通性试验，可以明确10号段渗水通道的具体位置，并在右坝段适当高程平台进行河床过流侧钻孔，开展连通性试验，将高锰酸钾试剂置于钻孔内，以准确查找10号段下部分渗水通道。

3 堵漏灌浆及基础处理方案

3.1 探查结果分析

通过物探测试、钻孔探查以及连通性试验可以发现，上述三个坝段坝基岩溶裂隙发育具有一定特殊性，分布状态为纵横交叉，此时无法准确判断渗漏通道的发育特点，并且常规堵漏灌浆方式无法取得理想的封堵效果，此时应当采取其他的堵漏措施和混凝土坝基基础处理施工方案，以保证堵漏效果满足施工标准。

3.2 堵漏灌浆及基础处理方案

在10号坝段右块左侧、11号坝段靠近10号坝段侧、连接段上游侧及下游消力池上游侧部位形成两个相对“L”形封闭的完整灌浆帷幕，并将坝基的堵漏灌浆施工分一般防渗堵漏孔灌浆、集中渗漏通道封堵灌浆、坝基加固补强灌浆3部分进行，灌浆施工穿插进行，并根据施工中情况变化及时调整。

结合现场施工条件，采取预埋钢盒集水、周边C20沙浆纺织袋封堵、钢管引排至仓面外后，分块进行基础清理、混凝土浇筑施工，后期再对集水钢盒、引排水管进行封堵充填的处理措施。

4 堵漏灌浆施工技术

采用测量仪确定孔位并校核孔倾角和方位，一般开始采用小孔径钻进，根据钻孔及涌水情况确定灌注材料。钻孔分段与灌浆分段相对应。堵漏灌浆孔采用以水泥浆或水泥膏浆为主，砂浆与化灌等为辅的材料进行灌注。对浆液进行规范拌制，并掌握好浆液配合比，选取正确的灌浆方式开展施工操作。

采用大孔径钻孔，孔口安装可拆卸式灌浆封闭器的方式进行灌浆。用二级配泵送混凝土堵管，最终决定采用孔口并管，一套泵管泵送砂浆、另一套管路灌注膏状浆液，用大流量的塑性材料封堵渗漏通道。每个灌浆孔结束灌浆后，采用浓浆回填钻孔。

为了防止灌浆过程中所加掺合料被大涌水冲出，在涌水出口处安放钢筋格栅和钢筋笼，钢筋格栅和钢筋笼的尺寸及安放部位根据现场探明的涌水口形状及大小确定。

5 堵漏灌浆处理后效果

10号坝段预埋的引排水管封堵后，11、12号坝段下切开挖揭露面检查情况表明，预埋的引排水管及岩溶裂隙均充填密实，胶结良好。

6 结论

通过关于强岩溶地区混凝土坝基基础处理施工的研究，可以得出以下结论：第一，集中渗漏通道的封堵具有一定特殊性，需要将钢筋格栅安装于涌水出口并压重，以免所加入的掺合料被大涌水冲出而影响集中渗漏通道实际封堵效果。第二，强岩溶地区岩溶通道渗漏涌水封堵难度较大，系统性灌浆斌不能取得理想的基础处理效果，在实际施工中应当结合渗漏通道的具体类型，并全面考量渗漏情况及钻孔结果，采取有针对性的处理措施，从而全面提高强岩溶地区渗漏通道封堵效果，保证混凝土坝基基础处理施工质量的规范性和可靠性。第三，工程实践表明，受到岩溶裂隙渗漏通道渗流量大且存在压力等因素的影响，使得集中渗漏通道的封堵难度较大，应当从封堵材料以及施工工艺入手，规范泵送砂浆施工操作，并以掺和膨润土、水玻璃和微膨胀材料为主要施工材料，混合制成膏状浆液后，一并灌注于渗漏通道内，以保证堵漏效果满足强岩溶地区混凝土坝基基础施工质量标准，从而保证混凝土坝基基础的稳定性和牢固性。第四，本文关于强岩溶地区混凝土坝基基础处理施工技术的研究，对混凝土坝基深层岩溶渗漏通道实现了成功封堵和基础补强加固灌浆，与混凝土坝基基础处理要求相一致，为相关工程积累了可靠的经验，并具有一定借鉴意义。

参考文献

[1]李春贵，蒋延军.强岩溶地区混凝土坝基基础处理施工技术[J].人民长江，2016，47（11）：61-65.

[2]杨勇.强岩溶地区水库大坝地基开挖与处理质量控制、检查[J].工程技术：全文版，2015（12）：00026-00027.

[3]杨晓东，孙富斌，高双阳，孔锦，周飞.岩溶地区坝基溶洞施工处理技术[J].云南水力发电，2014（B11）：25-26.endprint