高噴防滲墻在大渡河龍頭石水電站工程的應用

摘要：龍頭石水電站大壩工程受推遲開工的影響，為確保安全度汛，對原下游圍堰混凝土防滲墻進行了設計優(yōu)化，采用高噴防滲墻設計，確保了安全度汛目標。

關鍵詞：高噴防滲墻龍頭石電站應用

1 工程概況

龍頭石水電站位于四川省西部大渡河中游石棉縣境內，樞紐距下游石棉20km，距成都鐵路漢源火車站110km，距上游瀘定縣城約92km，樞紐左岸有省道S211線（瀘定-石棉）公路相通，交通方便。

龍頭石水電站是大渡河干流近期開發(fā)的大型水電站工程之一樞紐控制流域面積63040km2，占全流域的81.44%，多年平均流量1020m3/s，水庫正常蓄水位955m，總庫容1.1994億m3，最大壩高72.5m，采用瀝青混凝土心墻堆石壩、左岸地面廠房、遂洞導流樞紐布置形式。電站裝機容量700MW。

大渡河龍頭石下游圍堰防滲墻主要用于安全渡汛，同時滿足基坑開挖施工的需要及為廠房提供施工便道。

下游圍堰防滲墻墻頂高程904.00m、底高程884.00m、軸線長度176.3m、墻體有效厚度1m、孔深18~20m、共劃分13個單元。防滲墻軸線為折線，樁號起止點為0+6.3~178.3。折點樁號為0+153.3m，成墻面積3612m2。

地質條件：904~902m為回填層，塊石較多，成墻難度較大；河床段多為大漂石，施工難度大。

2 設計要求

①防滲墻高程要求，防滲墻頂高程904.00m，底部高程不得高于設計高程884.00m。

②防滲墻墻體滲透率不得大于25Lu。

3 資源投入

本工程投入1臺SM-400型全液壓工程鉆機、巖心鉆機1臺、兩臺SGP300-6型高噴臺車、ZJ-400型高速攪拌機攪拌機兩臺、HBW200/40型雙缸雙作用送漿兩臺、小型汽車1部。

施工人員50余人、施工技術人員8人、各特殊工種人員10人。

4 臨建工程施工

在防滲墻軸線下游6m處建造制漿站，制漿站處設現(xiàn)場水泥倉庫，兩臺ZJ-400型高速攪拌機攪拌機制漿，水泥漿隨要隨制。

高噴施工平臺高程904m，樁號0+6.3~0+178.3。為確?；貪{不污染環(huán)境，在距軸線15處挖有一個5×5×5m的坑進行處理。在施工現(xiàn)場右岸公路設1000KVA變壓器一臺。

抽取山澗流水用于制漿，在倒渣平臺外側放兩個2m×2m×1.5m（寬×長×深）儲水鐵桶。

5 高噴防滲墻施工

5.1 單元劃分

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5.2 高噴灌漿施工

①施工程序：采用三重管法高壓旋噴灌漿方法施工，高噴灌漿鉆噴施工分兩序進行，先施工先導孔和Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔，相鄰孔施工間隔時間不少于24小時。鉆孔經驗收合格后，方可進行高噴灌漿。如圖1。

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②鉆孔施工工藝。

a鉆孔方法。采用全液壓工程鉆機沖擊回轉跟管鉆進的方法施工。選用可沖擊回轉的跟管鉆具將護壁的鋼套管直接打入至地層內成孔。終孔并拔出跟管鉆具后向套管插入PVC管、拔出套管即完成鉆孔工作。

b鉆孔直徑和深度。跟管鉆進法鉆孔，開孔孔徑Φ150mm，終孔孔徑Φ140mm。終孔深度以達到設計要求深度。

③高噴施工方法。

a高噴方法。采用三重管旋轉噴射方法，高壓水嘴為直線雙噴嘴（180°夾角）。

b孔位布置。高噴采用單排軸線，孔距為1.0m，單孔噴射范圍按直徑1.2m設計?？孜徊贾靡妶D2。

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c高壓旋噴參數(shù)

本工程高噴施工技術參數(shù)如下表。

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④水泥漿液制備

高壓噴射漿液采用P.042.5普通硅酸鹽水泥拌制，水泥新鮮無結塊，過4900孔/cm2篩的篩余量不大于5%。

利用天然泉水與水泥干料混合拌制水泥漿液。漿液水灰比為0.6:1.0~0.9:1（水：水泥），采用高速攪拌機攪拌，純拌合時間不少于30s，保證連續(xù)制漿。

儲漿桶內已制成待用的漿液采用低速攪拌機攪拌，以防止沉淀；制成已超過4小時而尚未使用的漿液予以廢棄。

為了提高漿液的穩(wěn)定性，可在加入水泥干料時加入水泥干料量5%的膨潤土粉；在發(fā)生大量漏漿的情況下，在漿液中加入土料的數(shù)量應滿足水泥用量不超過0.60t/m的要求。

不同配比的漿液留取樣品，制成試件，進行漿液和漿液凝固體的物理、力學性能試驗。漿液性能試驗的內容為：比重、粘度、穩(wěn)定性、初凝時間及終凝時間。

5.3 主要施工難點及措施

本工程高噴灌漿施工的主要難點是鉆孔孔斜控制.

高噴防滲墻體的質量好壞，與鉆孔孔斜大小有較大關系，故在實際施工中，我們采取了切實可行的保證措施以盡量避免不合格鉆孔的發(fā)生。主要措施如下：

①穩(wěn)固鉆機：采取墊平、找正、加重鉆機底盤的措施，使鉆機在正常運轉過程中始終處于平穩(wěn)狀態(tài)；

②采用合理的鉆進方法和工藝技術參數(shù)，包括準確定向、采用加長鉆具、控制機械鉆速、不使用彎曲、癟陷的鉆桿等；

③根據(jù)鉆孔情況，每5～10m進行一次孔斜測量，及時了解鉆孔軌跡。

5.4 存在的問題

①河床回填了大量的石塊，在河水的沖刷下細顆粒被水流沖刷帶走，大塊石架空造成施工中嚴重漏漿塌孔卡鉆，施工難度大大增加，嚴重制約了工程進度。

②砂層中存在大量的漂石，漏漿嚴重，采用水玻璃進行澆灌處理，成墻難度加大，投入成本增加。

5.5 攏口段塊石層施工

攏口段上部為大塊石拋填層，塊石層層疊疊孔隙率大。表現(xiàn)特點為上下游河水呈連通狀態(tài)，有的可看到孔內水紋流動，本工程的施工難點集中表現(xiàn)在龍口段（第六七八九單元），大渡河地質條件非常復雜，河床孤石、漂石層層疊疊加之回填塊石，龍口段巨石架空，細顆粒被江水沖刷帶走。因而造成接頭管無法下設，塌孔漏漿極為嚴重。塊石、漂石卡鉆事故的經常發(fā)生，φ146偏芯鉆頭兩具、φ146跟進套管48.9米、φ146接箍35個、φ146無錫管靴4具丟在孔內；φ73英格索蘭鉆桿擰斷7根。

5.6 檢查孔施工

檢查孔位布置在0+24.8m、0+45.7m、0+65.7m、0+

100m、0+145m樁號，共計5個孔，試驗的目的：

①提取墻體巖芯查看成墻效果，要求取芯率在75%以上。

②提取相鄰兩孔之間的混凝土，檢驗墻體連接情況。

③在檢查孔進行注水試驗取得墻體滲透系數(shù)資料，采用XY-2巖芯鉆鉆孔常規(guī)注水法。

④檢查孔孔徑為Ф110mm，采用金剛石單管法鉆孔取芯。

檢查結果：巖芯提取率在75%以上，0~10m巖芯表面光滑整潔，成墻較密實均勻；10~15m一般；15m以下連接不緊密；分段注水透水率均小于25Lu。完全滿足要求。

6 施工特殊情況處理

①對漂石、孤石和大塊石復雜地層的處理，在施工中發(fā)現(xiàn)有較大的孤、漂石和塊石影響造孔進度時，采用灌濃漿堵漏、加水玻璃堵漏。加快了工程進度提高施工工效約50%。

②在靠左岸河床段0+111.8~0+176.8高噴防滲墻成墻效果不太好，增加為雙排孔，取得較好的效果。

7 結論

工程完成情況:本工程項目2006年2月26日開鉆，同年5月6日最后一個孔高噴完畢，高峰期投入鉆機3臺套，高噴臺車2臺，空壓機3臺，制漿機2臺，投入施工人員68人，造孔進尺4283m，成墻面積3612m2。完成13個單元工程，1個合格，12個優(yōu)良，優(yōu)良率達95%，整個工程質量優(yōu)良。工程經歷兩個汛期的考驗，防滲效果良好，達到了預期效果。

參考文獻：

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