[发明专利]坝基岩体内近水平分布的深埋软弱夹层处理方法

说明书

本发明公开了一种坝基岩体内近水平分布的深埋软弱夹层处理方法，1，软弱夹层置换比例的确定；2，水平抗剪洞施工：通过位于河流两岸的施工交通洞延伸到坝下开挖水平抗剪洞，水平抗剪洞的方向垂直于河流的流向；水平抗剪洞开挖施工中做好洞壁置换洞的施工点位；3，置换洞施工：根据步骤2确定的置换洞施工点位对软弱夹层进行掘进置换施工，置换洞施工在两个相邻的水平抗剪洞之间进行，置换洞方向垂直于水平抗剪洞；4，置换洞灌浆及抗剪洞回填施工。本发明针对坝基岩体内近水平分布的深埋软弱夹层地质特点，通过施工水平抗剪洞和置换洞，有效解决了近水平状深埋软弱夹层的加固处理难题。

技术领域

本发明涉及坝基深埋软弱夹层的处理方法，尤其是涉及坝基岩体内近水平分布的深埋软弱夹层处理方法。

背景技术

大坝作为流域水资源开发与利用的一项重要基础设施，其安全运营对于下游沿岸居民的生命财产安全有着重要的影响。在大坝设计时，为确保工程的安全稳定，需要对坝基岩体内存在的软弱夹层进行加固处理。目前，常用的加固处理方法主要有齿槽加固、抗剪洞加固和灌浆加固。齿槽加固和抗剪洞加固的主要目的是直接清除各种不能满足要求的软弱夹层；灌浆加固的目的是改善坝基软弱夹层的力学性能。

但是，当坝基岩体内存在连续性较好、近水平分布的深埋软弱夹层时，要保证工程的安全稳定，必须对坝基岩体内软弱夹层进行处理。对于上述近水平分布的深埋软弱夹层，齿槽开挖不仅经济代价较大，还大量占据直线施工工期；初步工程设计方案计算表明，在该种地质条件下，抗剪洞因置换比例高而洞间距不能满足要求。鉴于软弱夹层所含泥化夹层的厚度较薄且含泥量较高，灌浆处理的效果也不甚理想。

发明内容

本发明目的在于提供一种坝基岩体内近水平分布的深埋软弱夹层处理方法，有效解决近水平状深埋软弱夹层的加固处理难题。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述坝基岩体内近水平分布的深埋软弱夹层处理方法，包括下述步骤：

步骤1，软弱夹层置换比例的确定：

根据坝基抗滑稳定对软弱夹层综合抗剪参数的要求，基于水平抗剪洞回填混凝土的强度参数、软弱夹层置换充填材料的强度参数和软弱夹层的强度参数，按下式计算所述水平抗剪洞数量及软弱夹层的置换比例：

公式1；

式中，P表示水平抗剪洞与坝基面积比；k表示两相邻水平抗剪洞之间软弱夹层置换的比例，以百分数表示；c₁为水平抗剪洞回填混凝土的参数；c₂为软弱夹层置换后充填材料的参数；_C3为软弱夹层的参数；f为软弱夹层处理后的综合抗剪参数；

步骤2，水平抗剪洞施工：

通过位于河流两岸的施工交通洞延伸到坝下开挖水平抗剪洞，水平抗剪洞的方向垂直于河流的流向；水平抗剪洞开挖施工过程中做好洞壁的地质素描，开挖、地质素描和支护同步进行；在地质素描图上布置置换洞的施工点位；水平抗剪洞支护采用喷锚支护设计，开挖完成后进行底板浇筑及水电管路布设，在所述底板与边墙处预留排水沟和集水池；

步骤3，置换洞施工：

根据步骤2确定的所述置换洞施工点位，使用基岩式泥水平衡顶管机或水平定向钻对软弱夹层进行掘进置换施工，置换洞施工在两个相邻的水平抗剪洞之间进行，置换洞方向垂直于水平抗剪洞；所述基岩式泥水平衡顶管机的直径或水平定向钻的扩挖半径根据软弱夹层的厚度确定；

步骤4，置换洞灌浆及抗剪洞回填施工：