富春江电厂左岸下游河道边坡加固处理

文/解克宇、蔡昌渊、郭建斌、刘晖 国网新源水电有限公司富春江水力发电厂 浙江杭州 311504

1、工程概况

国网新源水电有限公司富春江水力发电厂（以下简称富春江电厂或电厂）位于浙江省钱塘江流域的桐庐县富春江镇。富春江电厂水库库容4.4亿m3，为日调节低水头河床式水电站，工程以发电为主，总装机约360MW，枢纽主要建筑物有大坝、厂房、开关站、船闸等建筑物。

2、存在主要问题

富春江电厂从上世纪开始对左岸下游护坡和坡脚沉降进行监测，图1即为富春江电厂左岸边坡和坡脚沉降观测点布置示意图。从图中可以看出，坡脚的沉降观测点为坡1至坡14，均匀分布在出水口下游方向，至涵洞后为止。

图1 左岸边坡和坡脚沉降观测点布置示意图

经过调查发现，坡1、坡2、坡3和坡6的累计沉降量并不大，沉降不明显。但从坡7开始，观测点的累计沉降量明显增大，其中坡9最为明显，累计沉降量将近50mm。

3、加固处理措施

3.1 施工方案设计

3.1.1 坡脚加固处理方案设计

方案一：坡脚采用铅丝石笼或者合金网兜回填用于防冲；

方案二：坡脚采用混凝土高挡墙，挡墙外侧用大块石回填；

方案三：坡脚在原镇梁外侧设混凝土灌注桩。

方案一，虽然在施工工艺、工期及投资方面较优，但是不能够解决边坡滑移的问题，因此不推荐采用该方案；方案二，虽然能够解决坡脚被洪水淘刷引起的问题，对阻止边坡滑移能够提供一定抗力作用，但是在施工工艺、工期及投资方面不占优势；方案三，虽然在施工工艺、工期及投资方面不占优势，但是能够彻底解决坡脚被洪水淘刷引起的问题和边坡滑移的问题，做到一劳永逸，因此推荐采用该方案。

3.1.2 坡面加固处理方案设计

坡面加固处理初拟两种方案，分别是浆砌块石护坡和钢筋混凝土护坡，两种方案的优缺点比较见表1。

方案一，虽然在整体性能好、投资方面较优，但是不能经久耐用，因此不推荐采用该方案；方案二，虽然在投资方面不占优势，但是坚固耐用，能做到一劳永逸，因此推荐采用该方案。

3.2 施工内容

3.2.1 左岸边坡坡脚加固处理

左岸护坡加固处理范围桩号为富春江大坝坝下0+204.4m-坝下0+385.00m。坡脚镇梁重新采用C30混凝土进行浇筑，断面尺寸为2.0×1.0m，并设厚30cm的砂砾石料垫层，新建镇梁2×1.0m应与桩顶梁连接为一整体。C30混凝土镇梁与桩顶梁每40m设一道结构缝，缝内设沥青木板。

3.2.2 左岸边坡坡面加固处理

左岸边坡加固处理先挖除原混凝土护坡结构，然后采用厚50cm的C20钢筋混凝土重新进行护坡。护坡下设厚30cm的砂砾石料垫层，C20混凝土护坡原则上每20m设一道结构缝，缝内设沥青木板，坡面设φ50mmPVC排水花管，内端头设土工布，长度为1.5m，间排距均为5m，梅花型布置。

3.3 坡脚加固处理关键技术

坡脚加固的目的在于防止护坡坡脚被淘空和阻止护坡进一步向河床侧蠕变塌滑，主要内容在于重新浇筑镇梁，在镇梁外侧灌注成桩，防止向河道中心塌滑。坡脚加固的关键技术在于利用泥浆护壁钻孔灌注成桩。

3.3.1 泥浆制备

护壁泥浆种类通常有：膨润土泥浆、聚合物泥浆、CMC泥浆及盐水泥浆等，聚合物泥浆、CMC泥浆、盐水泥浆因其成本高，一般用于特殊条件下或特殊用途中。本次施工选择Ip＞10的黏性土去除杂质后加水调制，其技术指标满足表2。

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泥浆拌制前应对土层、地下水情况和其它施工条件进行充分调查和了解，选定泥浆材料和配合比。在确定泥浆材料和基本配合比时，应以场地最易坍塌的土层为主，初步确定泥浆配合比，然后通过试成孔作进一步修正。

3.3.2 冲击成孔

（1）为保证成孔质量及灌注桩浇筑质量，避免孔位之间间隔较近相互之间造成影响，应间隔造孔，造孔的相邻间隔必须大于5倍桩径距离，在砼浇筑后48小时内不得在桩体邻近造孔。

（2）在冲击钻进过程中，必须保证冲击钻头在孔内以最大的加速度下落，以增大冲击力。一般悬距正常可取0.5-0.8m之间，悬距过大或过小，钢丝绳抖动剧烈。悬距正常，钻机运转平稳，钻进效率高。一般专用钢丝绳冲击行程取0.78-1.5m，冲击频率以40-80次/min为宜。

结语：

本工程通过采用泥浆护壁钻孔灌注成桩技术，在原镇梁下侧设置混凝土桩，并重新浇筑镇梁加固了左岸护坡坡脚，而后由利用滑动模板技术重新浇筑左岸护坡，消除了富春江电厂左岸下游边坡存在的坡脚沉陷等问题，有效的保障了电站的安全稳定运行。