三溪口水电站淹没库区房屋地基加固

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摘要：为了消除水电站水库蓄水对库区建筑物产生的不利影响。通过理论分析研究地基土承载力下降程度，确定采用压力注浆的方法对建筑的地基和基础进行加固。根据三溪口水电站库区地质条件计算各项参数并进行施工，经加固处理后的建筑物没有出现基础沉降和墙体开裂等现象，验证了该方法的有效性。

关键词：水电站；库区蓄水；地基加固；压力注浆

中图分类号：TU753.8文献标识码：A文章编号：

1672-1683（2015）001-0240-02

Foundation Reinfocement for building at reservoir zone of Sanxikou hydropower station

QIU Hua-feng

（Zhejiang design institute of water conservancy and hydroelectric power，Hongzhou310002，China）

Abstract：After the impounding of Sanxikou Hydropower Station，buildings in the reservoir area are affected negative effects.The loss of bearing pressure of foundation is theoretically analyzed and slip casing by pressure is employed to reinforce the foundation.Parameters and construction methods are determined according to the of geological conditions of Sanxikou Reservoir.After reinfocement，there are no indications of foundation settlement or wall cracking，which show the validity of the method.

Key words：Hydropower Station；the impounding of reservoir；foundation reinforcement；slip casing by pressure

1工程概况

三溪口河床式水电站工程位于浙江省丽水市青田县境内，水库正常蓄水位18 m，根据回水及风浪、浸没等影响的计算最后确定1850 m高程及以下范围内的建筑物需要进行处理，室内底层地面在1850 m高程以下的全部拆除，底层地面在1850 m高程以上基础在1850 m以下部分需要进行加固处理。本着应尽可能采取有效措施减少征地移民对当地居民生产生活的影响的原则，对于需要加固处理的房屋进行了深入细致的调查与勘测，以研究其加固的可能性与安全性。经调查影响范围内房屋基本建造于20世纪90年代末21世纪初，以3～4层的砖混结构为主，少部分为框架结构，成色较新且几乎每年都经历短历时洪水的浸泡，初步分析建筑物经加固后安全性可以保证，确定通过防护加固的方法进行处理，共计需防护加固房屋约450户。

2房屋加固区工程地质

区域内构造稳定，地震动峰值加速度为小于005 g，地震动反应谱特征周期为035 s。

库区两岸的边坡总体稳定，无大型崩塌、滑坡等不良物理地质现象，水库蓄水后不存在大规模的库岸失稳或岸坡再造问题。

库区建筑物加固区内大部分建筑物地基上部为粉细砂、砂质粉土和黏质粉土厚度小，下部为砂卵砾石厚度较大，呈中密～密实状态，未发现高压缩性的夹层，地基下存在强～中等透水地层，存在地基渗漏问题。

地基土承载力采用按塑性区开展深度确定，塑性区最大开展深度限制在基础宽度的四分之一，此时相应的地基容许承载力为：

[P]=P1/4=π（γD+14γB+c*ctg）ctg+-π2+γD（1）

房屋基础宽度B按08 m计算，基础埋置深度D按10 m计算，由原状土的常规试验及饱和试验可测得地基土容重γ及浮容重γ′、快剪抗剪强度指标c、及饱和快剪抗剪强度指标cm、m，由以上参数即可计算出蓄水前后地基土承载力，根据土工试验测试成果计算的结果表明，不同地基土性在蓄水后地基承载力有不同程度的下降，粘性土下降28%～64%，砂性土和粉土下降36%～46%，蓄水前容许承载力特征值为206 KN/m2～275 KN/m2，蓄水后容许承载力特征值为105 KN/m2～121 KN/m2。

建筑物基础以干砌块石或浆砌块石为主，砌置深度一般为08 m～12 m。

3地基加固设计

由于库区正常蓄水后对建筑物主要影响有地基土长期浸泡饱水后c、值强度降低、水位的浮动对地基的扰动以及细颗粒土粒的带走引起的地基承载力的下降，导致建筑物产生不均匀沉降。

加固主要目的是削减蓄水引起的既有建筑物地基土承载力的下降，加强地基土的均匀承载力。在综合分析了现状地基土孔隙大、施工场地狭小且大部分施工在较小层高的室内进行、原干砌块石条形基础整体性差及总体经济效果等多方面因素之后，决定采用小直径钻孔压力灌浆技术，同时结合城镇总体规划沿江设置防洪堤，防止蓄水后风浪和水位升降对地基土的影响。

本工程采用的灌浆法主要是利用液压把水泥浆液均匀地注入地基中的空隙，浆液以填充、渗透和挤密等方式，驱走土颗粒间的水分和空气后填充其位置，将原来松散的土粒胶结成较密实的土体，从而提高地基土的不透水性和密实性，增强承载力。

注浆材料以水泥为主，采用325级普通硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比1∶1～05∶1，水泥浆液扩散半径按砂土考虑r=（3・k・h・rot/β/n）1/3[2]，其中k为砂土的渗透系数取01，h为灌浆压力取01～02 MPa，ro为灌浆管半径取25 cm，t为灌浆时间取30 min，β为浆液粘度对水的黏度比取3，n为砂土的孔隙率取03，经计算r=11～15 m。注浆孔采用单排孔布置，注浆实体厚度b=2（r・r-l・l/4）1/2[3]，其中l为注浆孔间距取15～20 m（按基础线荷载大取小值，荷载小取大值），经计算b=093～224 m。

压力注浆孔布置见图1。沿外墙每隔15～20 m设一06×06 m的坑，坑深挖至基础底面以下一般08～10 m，以探明原有基础下的地基土和基础形式及大小，确定情况后预埋注浆管，用05～1 m厚C20素砼封盖回填至室外地面标高，屋内沿内墙每隔15 m左右交错设注浆孔，内墙与内墙、内墙与外墙等交接处均设注浆孔。钻孔深度取基底以下20 m左右，每孔灌浆量按Q=K・V・n・1000[3]，其中K为经验系数取03，V为注浆对象的土量取103 m3，n为砂土的孔隙

图1压力注浆孔布置

率取03，经计算每孔灌浆量约为930 L，约合水泥用量为065 t。

以上相关参数仅通过理论计算得来，实际施工中可根据地质条件适当调整。

4工程实施

压力注浆施工工序按钻孔埋管注浆拔管封孔的顺序进行，注浆按先注浆外排孔、后注浆内排孔，内外排注浆间隔时间不小于24 h，这样施工外排孔注浆后形成的结合体挡墙，避免内排孔注浆时在压力作用下浆体外溢，更加保证注浆效果。

注浆孔造时，斜向深入基础底板以下尽量靠近基础中心，其斜入的角度根据基础的宽度来确定。注浆孔施工选用孔径为38 mm的风钻成孔，成孔后注浆花管下入至近孔底，采用孔口封闭送浆。根据现场实际注浆情况确定注浆压力一般为01～02 MPa，注浆压力选择以不破坏室内外地坪、绿化带、道路为控制标准。水泥浆液的水灰比一般为1∶1～05∶1逐级变浓。

施工注浆过程中发生冒浆、串浆、压力起不来等现象，采用暂停待凝、添加速凝剂和跳隔孔序等措施。

5注浆质量检验

对加固后的地基采用轻型圆锥动力触探试验和浅层平板试验分别进行了加固地层均匀性和承载力的检测[4]，同时以便与加固前地基承载力进行对比。

工程实际加固处理总共383户，注浆结束28 d后随机选取59个注浆点进行了轻型圆锥动力触探试验，经轻型圆锥动力触探试验，所抽测的59个试验点，在检测深度（20～29 m）范围内每03 m读取一次锤击数，所有实测锤击数均在56～116击之间，参照轻型动力触探击数与承载力相关的经验公式，地基土地承载力特征值均大于300 kPa。

随机选取52个注浆点进行了地基土浅层平板试验，试验结果显示地基土地承载力特征值大于300 kPa的有36个点，位于270～300 kPa的有13个点，位于250～270 kPa的有3个点。

通过试验显示加固后的均匀性均满足规范要求，加固后增加的地基承载力能消防蓄水后对地基承载力的下降值。

6结语

库区蓄水6个多月以来，通过观测经过地基加固处理后的建筑物没有出现由于蓄水影响带来的基础沉降和墙体开裂等现象，这表明在砂土、砂砾石及细粉砂等土层采用水泥注浆的方法来消除蓄水浸没影响地基承载力下降的方法是可行的，经济上是合理。通过本工程的实施为处理库区蓄水对建筑物地基承载力带来的不利影响积累了经验。

参考文献：

[1]GB 50007-2011，建筑地基基础设计规范[S].

[2]龚晓南.地基处理手册第三版[K].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[3]代国忠，齐宏伟.地基处理[M].重庆：重庆大学出版社，2010.

[4]JGJ 79-2012建筑地基处理技术规范[S].