曼维莱水电站沼泽渠道地基处理方案比选.docx

·48·水利水电工程设计DWRHE·2015年第34卷第2期

曼维莱水电站沼泽渠道地基处理方案比选

徐建闽孙志峰

摘要曼维莱水电站输水明渠存在长约300m的沼泽渠段，因浅层地基以淤泥和粉细砂为主，需进行地基处理以确保工程安全运行。APD阶段，拟对该渠段采用振冲碎石桩加固的地基处理方案。由于振冲碎石桩地基处理方案存在一些不定因素，比如需在制桩试验之后方能最终确定现场施工设备与技术参数、施工质量不易控制和保障、成桩后的质量检测手段比较繁复等，这使得振冲碎石桩法存在一定的风险和隐患。CD阶段，经补充地质勘察，根据沼泽渠段地基工程地质条件，结合本工程输水明渠施工场地开阔、现场换填材料资源丰富、换填后质量可控且抽检简单易行等特点，最终确定该段地基处理采用换填方案。经现场地基换填法实施效果证实，不仅换填后基础质量可靠，而且工程施工进展顺利、施工费用低，经济效果十分显著。

关键词沼泽渠段地基处理振冲碎石桩法地基换填法

中图分类号TV223文献标识码B文章编号1007-6980(2015)02-0048-03

曼维莱(MEMVEELE)水电站工程，位于喀麦

隆南部地区NYABESSAN镇附近的恩特姆河主干流上，电站总装机容量201MW,主体建筑物主要由拦河坝、溢洪道以及引水发电系统等构成。该电站由中国进出口银行向喀麦隆提供买方信用贷款，经喀麦隆民主共和国能源部委托中国水电建设集团建设，采用总价承包合同(EPC)。

曼维莱水电站引水发电系统包括渠道进水口、

输水明渠、天然前池、电站进水口及压力管道等主要建筑物。其中，电站输水明渠总长约3.15km,设计引水流量为450m3/s,进口底板高程386.0m,渠道出口底板高程385.28m。采用梯形断面，渠道底宽15.0m,边坡1:2.0,全断面混凝土衬砌。

输水明渠桩号0+090—0+390段布设于沟谷，

为全填方渠段，因浅层地基以淤泥和粉细砂为主，工程性质不良，其强度无法满足设计要求，需进行地基处理以确保工程安全运行。对于EPC项目，在确保工程安全运营的前提下，如何减少工程量以获取利益最大化，是工程建设需要重视的问题。因此，曼维莱水电站沼泽渠段地基处理方案比选，需从工程安全、施工便利、经济效益等几方面综合考虑。

1沼泽渠道工程地质条件

沼泽渠段地面高程384~386m,以全填方渠段

为主。因地处沟谷，雨季时节多被河水淹没，旱季则以湿地为主，地下水埋深0~0.4m。

渠道地基表层为第四系全新统湖沼相(Q4)淤泥，

厚1~3m;其下第四系全新统冲积物(Q4)以粉细砂

或粉土为主，其下局部为中粗砂，沟谷中部最大厚度约7.0m,向其两侧逐渐减少为2.5m;下伏下元古界恩特姆组(Pt?n)全风化残积层，其厚度在沟谷中部最大约16.0m,向其两侧逐渐减少为4.0~5.0m;全风化残积层之下为强—弱风化片麻岩。本段强—弱风化基岩面起伏较大，在沟谷中部，强风化基岩面高程约353.9m,沿渠道上、下游分别逐渐抬升至371.2.0~365.5m。

钻孔标贯试验结果，宽谷底部表层分布的少量第四系全新统湖沼相(Q4)淤泥，其标贯击数为1~2击(参见图1)。

标贯击数

标贯击数

深度/m

图1过沼泽渠段湖积层标贯击数散点图

第四系全新统冲积(Q4)物岩性岩相变化较大，

以粉细砂或粉土为主，在部分地段揭露有中粗砂，其厚度0.75~4.5m不等。土层标贯击数因岩性不同而异，粉细砂或粉土多在6~13击、最低3击，呈松散—稍密状；中粗砂标贯击数可达14~21击，呈中密状态(参见图2)。总体上，各种岩性的土层，其标贯击数随深度均呈增加的趋势。

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标贯击数

标贯击数

层顶面以下深度/m

图2过沼泽渠段冲积层标贯击数散点图

全风化残积层，标贯击数随深度增加的趋势十分明显(参见图3),表层2~4m标贯击数略低，在7~9击之间；层顶面5m以下标贯击数一般大于15击，以15~20击者居多；含水状态对全风化残积层的强度亦有影响，ZKH1位于沼泽段边缘，相同深度下，其标贯击数(18~28击)即高于其它钻孔。此外，因全风化残积层中随机分布有未完全风化的岩块，致使个别试段标贯击数大于50击。

从取样试验结果(参见表1)看，全风化残积层

标贯击数

标贯击数

层顶面以下深度/m

图3过沼泽渠段全风化残积层标贯击数散点图

天然密度1.61~1.93g/