深覆蓋層造孔和孔斜控制技術(shù)

【摘要】本文介紹了四川枕頭壩水電站深覆蓋層造孔和孔斜控制在施工中的應(yīng)用、配套設(shè)備及施工工藝。

【關(guān)鍵詞】深層造孔；孔斜；控制技術(shù)

1、前言

混凝土防滲墻深覆蓋層造孔和孔斜控制在施工施工中的一項(xiàng)技術(shù)技術(shù)難度和重點(diǎn)，隨著深覆蓋層造孔和孔斜控制的廣泛應(yīng)用，對(duì)以后在混凝土防滲墻施工的發(fā)展過(guò)程中起到一個(gè)非常重要的作用。在常規(guī)施工中混凝土防滲墻造孔孔深在40-50m左右，由于枕頭壩水電站孔深較深在造孔和孔斜控制就有了一個(gè)相當(dāng)大的難題，，但本文的施工技術(shù)在很大程度上解決了這個(gè)問(wèn)題。采用本文章的施工技術(shù)在很大程度上解決了這一技術(shù)難題。

2、工程概況

枕頭壩二期圍堰防滲墻軸線長(zhǎng)393m（上游172m、下游221m），總計(jì)17240m2（上游6883m2、下游10357m2）其中上游最大槽深58.4米，平均槽深40米。下游最大槽深51.3米，平均槽深46.9米?；炷练罎B墻入巖1m，墻厚度1m。上游圍堰施工面高程602m，下游圍堰施工面高程594m。

圍堰地基由河床含漂砂礫石層組成，一般厚35～50m。漂石塊徑20～70cm，表層靠岸坡一帶有大孤石分布，最大塊徑達(dá)5.0m以上，卵礫石粒徑一般4～9cm，成分復(fù)雜，以白云巖、砂巖、玄武巖及灰?guī)r為主，磨圓度中等～較差，呈次圓狀。由中粗砂及少量細(xì)砂充填，并間夾有3層相對(duì)較連續(xù)的砂層分布，據(jù)統(tǒng)計(jì)，河床砂卵礫石層中，卵礫石約占70%～90%，砂粒約占30%～10%，上部結(jié)構(gòu)屬中等密實(shí)，下部呈密實(shí)狀態(tài)。

由抽水試驗(yàn)及室內(nèi)滲透試驗(yàn)測(cè)得壩址河床砂卵礫石層的滲透系數(shù)K=2.28×10-2～7.5×10-2cm/s，屬?gòu)?qiáng)透水層，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)承載力試驗(yàn)，抗剪試驗(yàn)及觸探試驗(yàn)并結(jié)合工程類(lèi)比，建議允許承載力0.5～0.55MPa；壓縮模量42～60MPa；內(nèi)摩擦角φ=29°～32°。

圍堰下伏基巖頂面高程548～533m，巖性為玄武巖，多為弱風(fēng)化狀態(tài)，裂隙中等～較發(fā)育，巖體總體較堅(jiān)硬，基巖淺部呈中等透水性。

兩岸堰基仍為玄武巖，其中，上游圍堰兩岸基巖裸露，多為強(qiáng)～弱風(fēng)化，裂隙發(fā)育，部分裂隙卸荷張開(kāi)成10～30cm寬縫。推測(cè)強(qiáng)卸荷帶水平深10～20m，弱卸荷帶水平深達(dá)50～60m，兩岸地下水位低平，受裂隙及風(fēng)化卸荷的影響，堰肩巖體水平向滲透性較強(qiáng)，下游圍堰在600m高程以下均為覆蓋層，其物質(zhì)組成主要為碎塊石及階地砂卵礫石層構(gòu)成，粘土含量較少，透水性較強(qiáng)。

3、技術(shù)難點(diǎn)

（1）本工程深孔地層復(fù)雜，孤、漂石較多，極易發(fā)生孔斜。

（2）深孔泥漿浮力較大，造孔速度減慢，且易發(fā)生孔斜。

（3）成墻的上半部分為回填骨料，透水性較強(qiáng)，極易發(fā)生塌孔現(xiàn)行，造成防滲墻施工速度減慢。

（4）孤、漂石、探頭石等觸碰鉆頭后極易發(fā)生造孔偏斜。

（5）河床下層夾雜有3層相當(dāng)較連續(xù)的粉細(xì)砂層，是造孔困難的又一難題。

（6）由于上游發(fā)電不穩(wěn)定，造成上游水位差變化較大，是孔內(nèi)壓差變化較大，造孔時(shí)擾動(dòng)泥漿時(shí)容易發(fā)生塌孔現(xiàn)象。

4、技術(shù)要求

（1）架設(shè)鉆機(jī)軌道側(cè)必須平整，無(wú)凹凸面。

（2）沿軸線施工的導(dǎo)向槽最好一次性澆筑成功且導(dǎo)向槽不易發(fā)生變形。

（3）要預(yù)備足夠的新制膨潤(rùn)土泥漿。

（4）鉆機(jī)在施工過(guò)程中加固，防止移動(dòng)或變形。

（5）在造孔施工中每進(jìn)尺2m左右測(cè)量一次孔斜。

（6）預(yù)備足夠的糾偏措施。

（7）沖擊鉆機(jī)的鉆頭要勤補(bǔ)焊。

5、配套設(shè)備

CZ-6A沖擊鉆機(jī)、高速制漿機(jī)、泥漿泵及相關(guān)配套設(shè)施。主要施工如下：

6、施工技術(shù)要點(diǎn)

針對(duì)技術(shù)難點(diǎn)，防滲墻的施工做以下技術(shù)要點(diǎn)：

（1）沖擊鉆頭要勤補(bǔ)勤焊，防止因鉆頭部分缺損而造成孔斜。

（2）增加泥漿比重，加大沖擊鉆頭的重量，增加鉆機(jī)的功率等。

（3）開(kāi)孔時(shí)使用“十字”鉆頭在開(kāi)孔10米內(nèi)盡量少抽取泥漿，加固孔壁。準(zhǔn)備充足的堵漏材料。如碎石（直徑小于40cm）、石灰、粘土等。

（4）增加泥漿比重，準(zhǔn)備充足的粘土、粘土球等遇到沙層時(shí)迅速?zèng)_過(guò)。

（5）在架設(shè)鉆機(jī)軌道側(cè)表面必須碾壓密實(shí)、平整，無(wú)凹凸面。防止鉆機(jī)架設(shè)的不平整，造孔時(shí)孔斜較大。

（6）導(dǎo)向槽平面軸線應(yīng)與防滲墻軸線平行且要控制與軸線的偏差，在施工過(guò)程中，應(yīng)對(duì)導(dǎo)向槽的沉降、位移進(jìn)行觀測(cè)。

（7）新制泥漿要準(zhǔn)備充足，以防泥漿滲漏時(shí)新制泥漿準(zhǔn)備不充足而發(fā)生事故。

（8）圍堰內(nèi)外水頭差較大、水位變動(dòng)很頻繁，及易發(fā)生塌孔現(xiàn)象，造孔時(shí)要保重孔內(nèi)泥漿的密度，防止泥漿流失而發(fā)生塌孔。

（9）造孔施工時(shí)必須每2m測(cè)量一次孔斜，尤其在較深孔，以便在發(fā)生較小偏移時(shí)進(jìn)行糾正。

7、結(jié)束語(yǔ)

由于混凝土防滲墻施工工藝本身具有較高水平的質(zhì)量控制，深層造孔和高精度的孔斜控制是混凝土防滲墻施工的必要發(fā)展趨勢(shì)。