水庫大壩下游土石圍堰的施工淺析

　　①作者簡介：馮偉華（1975-2-2），籍貫：廣東省清遠市，工程技術(shù)人員，中專學(xué)歷，主要從事水利水電工程施工管理工作。
　　摘要：水庫大壩工程的下游圍堰施工是整個工程的關(guān)鍵工序，本文通過對下游土石圍堰的結(jié)構(gòu)設(shè)計，提出圍堰的施工技術(shù)措施，在施工中加強控制和監(jiān)測，保證圍堰順利施工和安全運行。
　　關(guān)鍵詞：大壩下游土石圍堰施工
　　中圖分類號：TV6文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791(2011)06(b)-0000-00
　　1工程概況
　　下游圍堰位置河谷開闊，兩岸地形較平緩，地形坡度30～32°，原設(shè)計堰頂高程處谷寬約116m，河床枯水位432m，相應(yīng)江水面寬70m，最大水深約12m。根據(jù)下游圍堰地形特點及堰體材料能就地取材的實際情況，擬定下游圍堰為土石圍堰，下游圍堰布置在二道壩與1#、3#導(dǎo)流洞出口之間，其軸線位于二道壩軸線下游約120.0m，圍堰布置需考慮下游碾壓混凝土圍堰施工時基礎(chǔ)開挖出渣和混凝土入倉要求。下游圍堰投標(biāo)設(shè)計堰頂高程為442.0m，堰頂軸線150m，堰頂寬8.0m，圍堰高程442.0m以下采用防滲墻，442.0m以上采用粘土心墻防滲，水面以下上下游邊坡坡比為堆體自然坡，水面以上上下游邊坡均按1:1.5坡度填筑。圍堰區(qū)除右岸堰肩部分基巖裸露外，左岸及河床部位均為第四系松散堆積層覆蓋。
　　2 圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計
　　2.1堰頂高程
　　下游土石圍堰堰頂高程按擋水標(biāo)準(zhǔn)為五年一遇洪水區(qū)間設(shè)計洪峰流量2030m3/s，根據(jù)1#導(dǎo)流洞出口在河床抬高后測得的水位流量關(guān)系曲線，流量在2030m3/s時導(dǎo)流洞出口水位為441.5米，下游圍堰堰趾位置此時水位為445.6米，考慮堰頂安全超高1.0米，浪高0.5米，堰頂高程取447.0米。
　　2.2防滲施工平臺高程
　　根據(jù)施工進度時間要求對下游土石圍堰預(yù)進占，按5年一遇設(shè)計洪水流量，來水量均在1220m3/s以下，故按1219m3/s進行計算，結(jié)合下游圍堰與兩導(dǎo)流洞的相對位置關(guān)系進行考慮，取防滲平臺頂高程為442米。
　　2.3堰頂寬度及構(gòu)造
　　堰頂寬度滿足防汛搶險與交通運輸要求，下游土石圍堰堰頂寬度設(shè)為8米，面層填鋪50cm碎石壓平。
　　2.4圍堰細部構(gòu)造
　　下游圍堰分兩部分組成，第一部分為442米以下，采用帷幕防滲，中間填含泥級配料，兩邊用大中塊徑石碴護面；坡面水下采用自然堆堆，水上坡度設(shè)為1:1.7。第二部分為EL442m至EL447m高程，該層采用級配石灰?guī)r混合石碴填筑，用粘土心墻進行防滲，坡面設(shè)為1：1.7。
　　3 圍堰的施工
　　下游圍堰在上游截流戧堤合龍后在靜水中施工，首先填筑至灌漿平臺442m高程，再進行防滲墻施工，在基坑閉氣結(jié)束后利用黏土、級配料填筑加高到447高程。
　　3.1土石圍堰的填筑
　　下游圍堰的施工分兩部分進行，第一部分為442米以下，填筑時，中間先填含泥級配料，兩邊用大中塊徑石碴護面；第二部分為EL442m至EL447m高程的施工，該層采用級配石灰?guī)r混合石碴填筑，用粘土心墻進行防滲。第一部分的填筑施工，在上游截流戧堤合龍前作部分進占。在上游圍堰截流后，從右到左在相對靜水中填筑。填筑料在棄碴場和尾水邊坡開挖中選用；防滲墻區(qū)域采用粒徑小于30cm的混合料，采用端進法填筑，自卸汽車運料至圍堰工作面卸料后，由推土機將渣料推趕至水中，水上部分渣料分層填筑，分層碾壓，兩側(cè)坡面按1:1.7的坡度進行控制，水下部分堰體的兩側(cè)坡比按水中碴體自然堆坡，下游側(cè)坡面用40cm至100cm的大塊石進行護面。
　　3.2下游土石堰體442高程以下部分的防滲
　　圍堰442高程以下部份的防滲，先對壩肩開挖落碴層進行處理；用MY-60鉆機跟管造孔，自流注漿的方法進行處理后，再對圍堰進行帷幕灌漿，帷幕灌漿自上而下進行。
　?。?）施工材料及灌漿漿液
　　水泥采用普通硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號不低于32.5級。在壩肩開挖落碴層的處理中使用水玻璃，其參量按水泥漿水泥用量的15%～30%控制。各種外加劑的質(zhì)量須符合DL／T 5l48 的有關(guān)規(guī)定，其摻量通過室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗確定。
　　灌漿漿液一般采用純水泥漿液，根據(jù)施工實際情況需采用其它漿液或加摻合料時，經(jīng)批準(zhǔn)并經(jīng)試驗確定，純水泥漿液擬定水灰比為0.5:1。
　?。?）壩肩開挖落碴層的處理
　?、偻潦瘒?42高程以下部份填筑完畢，進行防滲軸線施工放樣，沿防滲軸線兩側(cè)各距軸線75cm錯位布置兩排灌漿孔，孔距1米，采用MY-60鉆機跟管造孔，孔徑Ф120mm，待鉆孔穿過壩肩開挖落碴層后用Ф100PVC花管下插到底，取出套管。
　?、诓捎秒p管注漿，雙管同時伸入孔內(nèi)隨注入的漿液上升而上升，其中一管注0.5:1的水泥漿，另一管注水玻璃，孔內(nèi)采用自流的方式，注漿的同時在孔口直接加入細砂；直到漿液注到孔口為止。
　?。?）圍堰防滲帷幕的施工
　　壩肩開挖落碴層的處理結(jié)束后，進行圍堰防滲帷幕的施工。圍堰防滲帷幕從442高程防滲處理平臺開始從上向下按5米一層進行；施工中采用地質(zhì)鉆，孔徑Ф91mm，孔間距1米、孔排距1.5米，孔間錯位布置，施工時先對防滲帷幕進行軸線放樣，根據(jù)放樣軸線將地質(zhì)鉆機就位，下游圍堰的防滲工程施工采用6臺地質(zhì)鉆及相應(yīng)配套灌漿設(shè)備同時作業(yè)，第一層按5m深造孔，孔成形后下Ф80mmPVC花管護壁，對第一層5米深孔灌漿；第一層5米深帷幕做完，進行第二層5米深帷幕造孔、灌漿，依次鉆孔灌漿直至伸入基巖0.5～1米。第二、第三…層帷幕鉆孔時，上層已形成帷幕部份孔不再用PVC花管護壁。
　　按排將帷幕灌漿孔分為兩序，靠下游排為第一序孔，靠上游排為第二序孔，對一層帷幕的施工，先鉆孔灌漿一序孔，后鉆孔灌漿二序孔；層間采用自上而下分層施工的順序；灌漿采用純壓式灌漿工藝。漿液配合比根據(jù)設(shè)計及試驗確定。灌漿壓力一序孔擬定灌漿壓力為0.2～0.5MPa，二序孔灌漿壓力為0.5～1.0MPa，對單個孔的灌漿，灌漿壓力采用先恒定后加壓的施法，并根據(jù)灌漿試驗情況進行確定。結(jié)束灌漿，當(dāng)灌漿注入率不大于1.0L/min或每米耗灰量（水泥）達2000kg時結(jié)束灌漿。
　　每個灌漿孔結(jié)束灌漿后，采用濃水泥漿將鉆孔回填密實。在漿液終凝干縮后，自原孔位掃孔至干縮漿液頂面，采用原配比漿液進行回填，防止鉆孔上部會出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，確保防滲帷幕與上部結(jié)構(gòu)物的連接及防滲效果。
　?。?）特殊情況處理
　　施工中河床覆蓋層如遇粉砂層，采用高壓注漿泵注水泥漿將砂層切割沖破，再進行灌漿。
　　鉆孔過程中，如遇大塊石和孤石，做好詳細記錄，當(dāng)?shù)貙涌紫洞?，漏水?yán)重時，在灌漿前，先回填礫石、砂、粘土及灌摻速凝劑的水泥砂漿，再反復(fù)灌漿，直至達到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。
　　灌漿過程中如遇吸漿量大，采用間歇灌漿的方法處理。
　　3.3下游土石圍堰442m以上部分的防滲
　　下游圍堰堰體442m以上采用粘土心墻防滲，粘土在尾水邊坡開挖中取用，心墻呈“等邊梯形”型上升，填筑時粘土先填，兩側(cè)堰體交替上升，分層厚度50cm。
　　4 質(zhì)量檢查和驗收
　　塑性灌漿施工完成后，一般采用鉆孔取芯和壓水試驗的方法進行檢查，并采用指定的其它檢查方法以及對指定的項目進行檢查。
　　防滲工程完工后，將施工記錄、各項檢查監(jiān)測資料和施工報告申請驗收，對于驗收中提出的問題，按監(jiān)理人批準(zhǔn)的方法處理直至通過驗收。