220kV富川电站终端塔塔基处理

黄 雄，黄 裕，孙惠梅，李齐华

（1.玉溪云天电力设计工程有限公司，云南 玉溪 653100；2.中国建筑第五工程局有限公司，湖南 长沙 410000）

220kV富川电站终端塔塔架位于维西县维登乡富川水电升压站盘，西侧为富川水电升压站，东侧为澜沧江。原终端塔塔基础沉降，严重影响线路的安全运行，因此对其进行改造，改造方案为将终端塔从原有塔基位置向构架侧移动约15m，占用现有进站道路，重新组立杆塔。塔基采用四颗人工挖孔桩，桩径Φ2000mm，桩长24m。由于四周都有高压线路，又不能长时间停电，因此不能采用机械挖孔桩施工。后期施工，桩基开挖到15m处时出现地下水，其中A腿桩基开挖到18m处时出现流沙层，地下水流量非常大，无法开挖，周边护壁浇筑困难，无法形成护壁。钢钎试探，轻易吞没钢钎，施工方无法进行下一步工作。

1 地质情况

1.1 前期工程地质条件

拟建场地钻探深度范围内主要以第四系人工填土层、第四系坡积含粘性土砾砂，块碎石为主，下伏侏罗系中统花开左组二段全风化及强风化页岩。

第四系人工填土层

①素填土：紫红色、黄褐色，稍湿，松散～稍密状，主要以粘性土混全～强风化页岩碎屑（角砾、砾砂）为主，局部混少量泥灰岩角砾；角砾含量约19.5%～32.1%，碎石含量约7.7%～43.2%，整体结构相对疏松。揭露厚度为7.00～11.00m，全场分布。

第四系坡洪积土

②-1含粘性土碎石：浅灰色、紫红色，湿，中密，为坡积与洪积成因混合物，碎石成分为砂岩、泥灰岩、页岩及泥质粉砂岩等，直径约5～50cm不等（局部混块石、漂石），次棱角状～亚圆状为主，填充物以粘性土为主，少量砾砂填充。岩芯以短柱状强～中风化岩石为主，局部段呈土夹碎石状。揭露厚度为2.90～5.00m。

②含粘性土砾砂：紫红色、黄褐色，饱和，中密状态，中等压缩性，砾石成分为强风化页岩、泥质粉砂岩、偶见泥灰岩等，砾石含量38.30～49.00%，平均43.68%；沙类土的含量约16.50～21.70%，平均18.60%，砾石呈棱角状～次棱角状，填充物主要为粘性土，局部夹有薄层粉质粘土。揭露厚度为2.50～10.20m。全场分布。

侏罗系中统花开左组二段

③-1全风化页岩：紫红色，岩石全风化呈硬塑土状，结构较致密；层内风化差异大，局部段夹强风化页岩碎屑，岩芯以土状为主，局部段土夹碎石状。揭露厚度为1.40～2.00m。钻孔ZK1，ZK2有分布。

③强风化页岩：紫红色，局部段夹泥灰岩薄层，层间差异风化明显，泥质结构，薄层状构造，节理裂隙极发育，岩芯呈土夹碎石状、少量碎块状，岩石坚硬程度为及软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。揭露厚度为 6.10～9.40m。

地下水类型及特征

钻探施工期间为旱季，经钻孔水位观测，勘测区钻探深度范围内无稳定地下水分布，结合场地土层组成结构及场地所处地质环境综合分析，场地地下水可分为第四系孔隙型上层滞水及基岩裂隙水两类。

第四系孔隙型上层滞水：分布于场区中上部第四系土层中，主要赋存于层素填土及层系含粘性土砾砂及含粘性土碎石层中，多呈带状或块状分布，地下水无统一的水位，主要由大气降水补给，旱季以蒸发为主，雨季时主要靠雨水渗透补给，动态特征受气候因素影响极为明显，富水性弱。

基岩裂隙水：分布于侏罗系中统花开左组二段页岩裂隙带中，裂隙水在场区埋深较深，岩层局部段夹泥质粉砂岩及泥灰岩，岩层节理裂隙发育，但岩层总体透水性较弱，总体裂隙贯通性较差，岩层富水性较弱，主要靠大气降水补给，沿坡面分散排泄。

1.2 后期重新勘测工程地质条件

①素填土（Qml）：褐红色，松散，稍湿，顶部为20cm，场地整平回填以风化页岩回填，特征孔隙大、欠压实、均匀性及固结性较差，.不宜直接作为持力层使用。

②角砾混粉质粘土（Qpl）：湿，松散-稍密，角砾以页岩、粉砂岩、中基性岩为主，砾径5-30cm,呈次棱角状，为洪积地层。

②1粗砂（Qall）：松散-稍密状，颗粒成分主要为石英、长石，级配不良，颗粒呈，含大量粘粒，揭露厚度为 1.50～4.40m。

③全-强风化页岩（J2）：为侏罗系中统页岩，泥质结构，薄层构造，风化强烈结构结构构造基本破坏，呈土状、碎石土状，岩石质量极差，RQD＜25%，为Ⅴ极软岩，预估单轴抗压强度值4-6mpa，风化程度随深度递减。

2 处理方案

结合现场实际情况，先停止开挖和停止基坑排水工作，防止排水带走的底部流沙，进一步导致基坑底部泥沙流空而造成上部护壁塌陷，从而引起施工事故。经现场调查发现，流沙层的地下水主要为附近澜沧江江水反渗过来（澜沧江水位高于流沙层标高约4m）。

方案一：将周围高压线路停电，换用机械挖孔灌注桩。方案优点：实施简单，安全系数高。缺点：停电协调困难，地区偏僻，钻机运输困难，运输周期较长，费用较高。

方案二：采用钢护筒作为护壁，将钢护筒沉入基坑底部，隔断流沙层，继续开挖。方案优点：停电时间较短，施工较简单。缺点：吊装钢护筒时，需要停电；由于是流量大，可靠性较低。

方案三：线路改迁，废弃该线路方案，重做方案。时间周期长，造价高，且前期工作全部作废。

方案四：协调通过上下游水库调节，降低澜沧江水位，再按前期方案实施。

3 结论

最终经过流域管理委员会，华能、南方电网公司等单位的协调，富川电站上游电站暂停向下泄水，下游电站加大向下游泄水，将澜沧江该段水位降低到流沙层标高以下，施工方增加人力、物力加快开挖进度；同时桩基护壁混凝土惨加早强剂，加快混凝土凝固。在各方的努力配合下，经过8d的加班加点施工，终于将桩基挖到持力层，完成桩基混凝土浇筑。从而解决了桩基流沙层地基的处理。