张信连
贵州省航电开发投资有限公司 贵州 贵阳 550009
摘要：随着国务院交通强国试点的推进，西部水运工程，特别是高等级航道蓬勃兴起。根据水运工程高坝拦蓄的特点，安全等级较高，为确保构筑物的安全稳定运行，地基的研究和处理尤为重要。为科学合理处理地质不良段，保证工程安全的前提下，投资、进度、质量等得到最大化，本文作者将工程建设中实际处理情况与大家分享。
关键词：航运工程 地质不良 处理
一、工程概况
平寨航电枢纽位于贵州省清水江干流黔东南苗族侗族自治州施秉、台江两县交界处，是清水江干流革东以上干流梯级的第9级电站。工程开发任务为航运、发电，坝址位于施秉县双井镇平寨村上游约0.7km处。
地质情况：河床地面高程为519.59m-520.64m，上部为砂卵砾石，厚4.8m~6.5m，下部寒武系杷榔组(∈1p)灰绿色含云母页岩、页岩夹薄层粉砂岩，岩层产状为15°/NW∠58°~60°。全、强风化层缺失，弱风化岩体层面裂隙较发育，声波Vp=2409m/s~4000m/s、Kv=0.66~0.91，顶板埋深1m~6.5m，其中弱风化岩上部厚约4m~5m。船闸位于河床左侧浅滩上，地表高程520.58m~520.72m，地形平缓。河床砂卵砾石厚4.8m~5.8m，呈稍密状。下伏基岩为杷榔组(∈1p)薄层页岩，岩性均一，薄层构造，岩层产状为15%/NW∠58°~60°、300~350/?SW∠28°~78°。裂隙较发育，全风化层缺失，强风化岩基本缺失，强风化层厚较薄，层厚1.2m，弱风化岩体层面裂隙较发育，声波Vp=2381m/s~5128m/s、Kv>0.54，顶板埋深4.8m-5.8m，其中弱风化岩上部厚约4m~5m，相对隔水层埋深7.6m-8.6m。
二、地质缺陷
开挖揭露褶曲，褶皱轴面使得建基面较为破碎，基础面难以清理干净。整个基础面主要以炭质泥岩分布，页岩层厚相对较薄，呈极薄层状，亲水性粘土矿物含量也相对较高，在干湿交替变化的条件下极容易崩解、软化，致使岩体完整性变差、强度降低，不能满足建基面设计要求。岩体工程地质分类为 Cv， 性状较差，强度很低。局部岩体中发育挤压破碎带、软弱夹层，承载和变形能力达不到设计要求。在局部地段，存在深层松散泥岩堆积状，在采用挖掘机清理后自然形成沟槽。
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三、处理措施
（一）开挖方法上。基坑石方开挖采用“分层、少药量、密孔距、孔间微差、梯段松动爆破”的方式进行。根据设计文件《清水江平寨航电枢纽工程基础开挖及灌浆施工技术要求》，“建基面应预留开挖保护层，厚度由爆破试验确定，但不小于1.5m，保护层在浇筑砼之前3~5天挖除”。为防止基岩面受爆破振动影响，在实际开施工中二期基坑保护层为2m，采用破碎锤加风镐配合开挖，破碎锤凿至距建基面30cm后改用风镐，测量人员密切关注开挖高程，避免超欠挖。大面清渣采用挖机直接装车，基岩面清理采用风枪集渣，人工搬运至挖机铲斗运出。爆破网络采用孔间微差顺序爆破，通过编码，能实现单孔接力起爆，且前爆孔为后爆孔提供新的临空面，爆破岩块的块度小，且具有起爆药量少，极大减小爆破振动对相邻建筑物、边坡的影响。
（二）及时对开挖基础面进行保护。在建基面开挖清理出来之后，及时采用防雨布对表面进行覆盖以避免雨水进入建基面造成干湿交替状态，确保建基面强度稳定。开挖期间正值雨季，雨水较多，开挖基础面较大，对开挖工作采取“形成一块封闭一块”的原则，对开挖揭露的新鲜基础面及时封闭。为防止局部因超挖超填形成刚性基础，对后期结构形成不均匀受力引起机构开裂现象，现场采取低标号混凝土，以最高点覆盖最薄的方式进行整体封闭覆盖。
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（三）较常规岩石基础面清理在工艺上进行了一定的改进。为剔除尖角防治应力集中，采取人工清理，清除松动的岩块以及风化崩解的岩石，将突出的尖角铲平。基础面用高压风枪吹扫，没有采取常规的高压水枪清基方式，最大限度的避免造成岩层浸水后变松软的现象。施工过程中，对灌浆检查孔采用跨孔声波，取缔了原招投标节点的压水试验，经比较，跨孔声波取得的效果更好。
（四）多维度对地质不良进行处理。针对局部存在挤压极其破碎带、软弱夹层，现场采用了刻槽方式处理，对软弱夹层采取挖除，沟槽四周布设钢筋再浇筑混凝土，避免所回填的混凝土开裂现象。对因褶曲，褶皱轴面附近的影响破碎带无法清理干净的，后续通过固结灌浆加强处理。
通过技术处理，达到基础面沉降均匀，确保上部结构未发生开裂等现象。为防止基础垫层混凝土开裂后延伸至上部结构，通过分析并决定采取垫层混凝土浇筑后让其充分变形，在后浇筑块后因垫层相对稳定，不会将因约束区应力传递至结构体。在形成压重后及时对基础面进行固结灌浆处理，以提高建基岩体的强度及整体性。在固结灌浆前后采取声波检测方式确认固结后的岩体整体性效果较好。
参考文献：
〔1〕张人权、梁杏、靳孟贵、万力、于青春《水文地质学基础》（地质出版社）
〔2〕施斌、阎长虹《工程地质学》（科学出版社）
〔3〕陶忠平《水利水电工程建设中不良地基基础处理方法研究》（论文）
〔4〕张广英、潘玉军《水利施工中软土地基处理技术探讨分析》（论文）
作者简介：
张信连（1978.8.26）性别：男；籍贯：贵州.正安；民族：苗族；学历：大学本科，工程硕士；职称：高级工程师。