2.1.3　方案设计

2.1.3.1　坝基高压旋喷桩设计

（1）布置。根据专家意见，在防渗墙至下游53m核心区域布置高压旋喷桩，在防渗墙及趾板区域为加密区，布置5排，间排距2m；趾板下游为渐变区，按满足变形过渡要求桩间距逐渐加大，依次向下游间排距按2.0m、3.0m、4.0m、5.0m、6.0m进行渐变。旋喷桩桩深均为20.0m，桩径1.2m，布置约562根桩。根据当时的工程进度安排，部分桩安排在坝基开挖前施工，部分桩在坝基开挖后施工。

（2）桩深确定。根据大坝坝基覆盖层组成，覆盖层为砂卵砾石组成，但含有四层壤土夹层，第一层顶面标高173～175m，厚2～3.7m，最厚6.6m；第二层顶面标高162m左右，厚0.5～1.5m，最厚6.4m；第三层顶面标高152～150m，厚2～4m，最厚6.2m；第四层顶面标高148～142.65m。根据勘探资料分析，砂卵砾石总体属中密～密实，但各层砂卵砾石层的密实程度和压缩性有一定不均一性，其次砂卵砾石中四层壤土夹层易产生基础变形和不均匀沉降，是控制基础变形的主要因素。

基础处理时考虑将表层第一层壤土夹层挖掉，挖至高程165.00m，第二～第四层较深不易挖掉，采用高压旋喷桩置换处理，根据第四层壤土夹层平均高程145.00m左右，并考虑第四层壤土夹层的不连续且厚度不大，从高程165.00m以下取桩长20.0m，即桩底高程145.00m。

（3）高压旋喷桩技术参数。根据河床地质情况，由于存在孤石和大量的卵石，高压旋喷桩采用三管法施工，以提高灌浆效果，通过生产性试验获取了成桩的技术参数，其参数见表2.7。

其他参数如旋喷钻孔、浆液配比等要求按照《水利水电工程高压喷浆技术规范》（DL/T 5200—2004）的规定执行。最后根据试验结果确定合理的施工工艺及参数。

根据本工程工期和工作量，高压旋喷试验施工计划先采用150型地质钻机2台（配合金钻头）及全液压式跟管钻机EGL-100型2台，高喷台车1台，配高压水泵、空压机及泥浆泵、制浆设备2套。施工时，采用三班制连续作业，统筹安排、合理搭接、严格按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL 62—2014）施工，最大限度地减少钻、灌工序间的相互干扰，以加快施工进度。

（4）浆液试验材料。

1）新三管法采用喷射注浆的水灰比初定为1∶1，并根据试验调整。灌浆浆液采用42.5级普通硅酸盐水泥浆，浆液密度1.4～1.5g/cm3。配合比试验测试内容包括浆液拌制时间、浆液密度等。

2）浆液存放时间：环境气温在10℃以下时，不超过5h；环境气温在10℃以上时，不超过3h；当浆液的存放时间超过有效时间时，按监理人指示，降低标号使用或按废浆处理。

3）灌浆试验采用符合国家标准的42.5级普通硅酸盐水泥，水泥细度要求通过80μm方孔筛筛余量不大于5％。出厂期超过3个月的水泥不使用。

4）灌浆用水采用现场河中水，其水质、水温符合灌浆要求。在水泥浆液中掺入速凝剂、减水剂、稳定剂以及监理工程师指示或批准的其他外加剂，其最优掺量要通过室内试验和现场灌浆试验确定。

2.1.3.2　开挖换填设计

坝基高压旋喷桩处理仅为防渗墙至下游53m范围。该范围以下至坝轴线范围，河床高程174.00～171.00m，根据坝基覆盖层壤土夹层分布情况，分布在表层的壤土夹层最深7.0m左右，直接影响坝基沉降。将该区域原处理方案强夯改为部分开挖换填处理，设计将其全部挖到高程165.00m，以将河床下第一层壤土夹层全部挖掉，一直开挖到坝轴线，基础开挖后采用25t振动碾碾压12遍，然后换填主堆料及过渡料，提高坝轴线上游区域基础整体变形能力。

施工期，在坝轴线上游坝基开挖至高程165.00m时，建基面基本为砂卵石层出露，第一层黏性土夹层已基本清除完。但在坝轴线下游坝下0+000～0-180靠近右岸及左岸岸坡部位发现仍有较厚的黏性土层及砂层透镜体，对此处进行了开挖处理。其中左岸坝D0+040～D0+100，坝下0-110～210开挖至高程167.60m，右岸坝D0+160～D0+212，坝下0+00～坝下0-160开挖至高程164.70m；坝轴线上游河床左岸趾板D0+110～D0+230，坝上0+140～坝上0+198，开挖至高程161.00m。

坝基开挖后，分别采用过渡料及主堆料进行换填。