淺析白龜山水庫順河壩11+040~11+570切槽法截滲墻施工技術(shù)

□翟 宇（白龜山水庫管理局）

1 工程概況

白龜山水庫座落在淮河流域沙潁河水系沙河干流上，攔河壩壩址位于平頂山市西南郊，它與上游昭平臺水庫相距約51 km。水庫控制流域面積2740km2。水庫始建于1958年，1966年通過正式竣工驗收。1998年水庫除險加固開工，2006年加固工程通過正式竣工驗收。水庫工程按100年一遇洪水設(shè)計，2000年一遇洪水校核，是一座以防洪為主，集防洪、城市供水、農(nóng)業(yè)灌溉為一體的大（2）型綜合利用水庫樞紐工程。白龜山水庫順河壩壩長18016.50m，最大壩高16.26m，壩頂寬4.00～6.00m。

在白龜山水庫除險加固工程施工過程中，發(fā)現(xiàn)順河壩魚陵山以西11+040-11+570壩段原竣工圖上的1:20無護面壩坡以下壩體不是竣工圖所示的重粉質(zhì)壤土，而是層土層砂。為了進一步搞清該段壩體的填筑情況，建管局委托河南省勘測總隊對該段壩體進行勘探，勘探結(jié)果表明，該壩段有貫穿上下游壩體的砂層，且該砂層為級配不良砂，其頂部高程為99.20～99.70m，底部高程為98.10～98.70m，長度為467m的透鏡體，不良級配中砂層在重粉質(zhì)壤土中，形成上下游貫通的壩體滲漏通道。根據(jù)11+040～11+570壩段的勘測情況，同時考慮到截滲所穿過的介質(zhì)均為土和砂，為節(jié)省投資和加快施工進度擬采用YK系列切槽機切槽和澆筑混凝土截滲墻的方式予以截滲。截滲墻長度530m，深度4.10～5.50m，截滲墻的截滲面積為2544m2。

2 截滲墻施工材料的控制和施工技術(shù)要求

2.1 材料

2.1.1 固壁所用泥漿

泥漿中水應(yīng)該是新鮮、清潔的不含酸、堿、油、鹽、粉砂有機物質(zhì)和其他有害物質(zhì)。泥漿池應(yīng)與沉淀池分開，不得混池使用。泥漿主要性能指標(biāo)控制：泥漿密度在1.10～1.29g/cm3；漏斗粘度1～25s，含沙量<5%。

2.1.2 混凝土

混凝土所用水泥應(yīng)符合國際GB-175的425硅酸鹽水泥，最小水泥用量350kg/m3。混凝土采用150#素混凝土，混凝土用水要求同泥漿用水?；炷练弦?guī)定級配和強度要求，所用材料應(yīng)符合規(guī)范要求，并具有下列物理和力學(xué)性質(zhì)：最大骨料20mm，澆筑時塌落度為18～22cm，擴散度34～40cm，28d齡期最小抗壓強度為10MPa，混凝土彈性模量為17000MPa。

2.2 混凝土截滲墻施工

2.2.1 施工準(zhǔn)備

槽孔上部必須支護，支護深度1.05～1.20m。支護槽口的護槽板可選用鋼制、木制或現(xiàn)澆混凝土板等。護槽板宜插入地基10～20cm，板與板之間接縫要良好，必要時采取封水措施，以免漏漿。地基土質(zhì)較差時，護槽板外側(cè)應(yīng)用粘土回填夯實后再進行施工。地基軟硬差別大時，應(yīng)對地基處理后，再鋪設(shè)枕木和鋼軌。枕木截面尺寸20cm×20cm，長度0.80～1.10m，鋼軌應(yīng)使用38#以上規(guī)格產(chǎn)品。

液壓開槽機行走，其軌道高差不得超過5mm，軌道間距允許差不得超過10mm。曲線段施工時，曲率較大時，開槽機行走軌道轉(zhuǎn)彎半徑應(yīng)>50m，必要時也可以轉(zhuǎn)動開槽機行走輪子予以調(diào)整。曲率較小時，應(yīng)按折線施工。白龜山水庫除險加固工程截滲墻選擇的是折線施工。導(dǎo)孔施工時，應(yīng)嚴(yán)格控制其垂直度，導(dǎo)孔斜率≤0.40%，墻深在20m以內(nèi)的，導(dǎo)孔直徑可選用Φ860mm；墻深>20m的，導(dǎo)孔直徑可選用Φ1200mm。

2.2.2 開槽施工

刀桿連接長度應(yīng)保證在最大斜度工況下，滿足設(shè)計墻深要求。刀桿斜度一般應(yīng)控制在3%～7%范圍內(nèi)，刀桿斜度≤8%。槽寬尺寸允許偏差±10mm。開槽速度應(yīng)根據(jù)地層軟硬進行控制操作。每次允許扳動一個工作行程，操作時間同時觀察液壓表，若壓力增加太大，每個工作行程應(yīng)分二次或三次操作，嚴(yán)禁液壓系統(tǒng)超負荷運行。地層軟且槽孔又深時，開槽速度不宜過快，以減少沉淀和清槽工作量，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗確定合理的開槽速度。遇土質(zhì)較硬，應(yīng)以減少吃刀量或調(diào)小刀桿斜度降低工作負荷。在砂性地層開槽施工時，應(yīng)采取改善泥漿性能措施，提高泥漿密度，還應(yīng)儲備一定量的粘土和堵漏材料備用。

開槽作業(yè)時，開槽機油壓應(yīng)控制在10MPa以下，允許油壓瞬時超過10MPa,不允許液壓系統(tǒng)在此值以上長期工作。油溫一般控制在50℃以下，不得超過60℃，油溫過高時，應(yīng)采取有效的降溫措施，必要時應(yīng)拆檢并更換泄漏量大的閥件及其他零件。遇到塊石或較粗的樹根時，應(yīng)探明情況后，采取相應(yīng)措施處理。因故停止施工，應(yīng)有專業(yè)人員保持槽孔內(nèi)的泥漿液位，防止槽孔坍塌，如遇砂土層，要定時啟動開槽機和砂土泵，清除槽底沉淀，防止刀桿預(yù)埋事故。

2.2.3 隔離體施工

土工布隔離體，用前必須經(jīng)過外觀檢查，發(fā)現(xiàn)有破損、斷絲、編織不勻及其它降低自身強度缺陷的，禁止使用。隔離體設(shè)置時不得偏斜，且應(yīng)下到槽底部，下設(shè)深度應(yīng)用量具測定并記錄。采用懸重法沉放土工布隔離體時，重物的長度應(yīng)大于槽寬尺寸的2～3倍，其寬度應(yīng)小于槽寬尺寸；重物的重量應(yīng)大于土工布本身在泥漿中的浮力。土工布隔離體內(nèi)混凝土澆筑與水下混凝土澆筑相同，必須保證導(dǎo)管底口下至隔離體底部，并自始至終保證導(dǎo)管底口埋入混凝土1～6m；混凝土澆筑時，應(yīng)與墻體澆筑協(xié)調(diào)，并保證隔離體內(nèi)混凝土面高于槽內(nèi)混凝土3～5m以上，防止隔離體移位。不得提前將土工布隔離體澆筑完成后，再澆筑墻體混凝土，二者應(yīng)同時協(xié)調(diào)進行。

撤除隔離體時間應(yīng)根據(jù)混凝土的初凝周期經(jīng)實驗確定；撤除時應(yīng)由下向上緩慢撕開，禁止由頂部向上整體拉開。隔離體與開槽機之間應(yīng)留有足夠的安全距離，一般槽深20m以內(nèi)時，宜取3～7m。

2.2.4 混凝土截滲墻施工

應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計的混凝土配合比配料，材料應(yīng)進行檢查，各項指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計施工要求。水泥應(yīng)按規(guī)定存放，嚴(yán)禁使用受潮及結(jié)塊水泥。砂石料粒徑均勻，差別較大時，應(yīng)篩選后使用。根據(jù)規(guī)定應(yīng)在機前或槽口對混凝土取樣，進行檢測試驗，應(yīng)符合下列指標(biāo)要求：塌落度18～22cm，擴散度34～40cm。

混凝土拌和及運輸設(shè)備，均應(yīng)有備用，以保證混凝土澆筑能連續(xù)進行，若因故中斷，時間不宜超過40min。翻斗車運送混凝土?xí)r，運距以不超過200m為宜，且道路應(yīng)平整。當(dāng)運距超過200m時，應(yīng)采用其他運輸方式。運至槽孔的混凝土，應(yīng)有良好的和易性，若發(fā)生離析現(xiàn)象，應(yīng)予二次拌和符合要求后再用，離析嚴(yán)重的，不得用于澆筑。

澆筑前應(yīng)清除槽底沉淀，清槽后槽底沉淀≤10cm。槽孔開好經(jīng)清槽后，應(yīng)及時進行混凝土澆筑，防止槽孔坍塌。澆筑段長度應(yīng)根據(jù)施工單位的澆筑能力合理確定，保證混凝土上升速度>2m/h。

多套導(dǎo)管澆筑時，導(dǎo)管間距可控制在3.50m左右，澆筑時各導(dǎo)管應(yīng)輪流均量下料，使槽內(nèi)混凝土面均勻上升，各處混凝土面高差≤50cm。混凝土澆筑過程中應(yīng)對隔離體兩側(cè)進行經(jīng)常性的測量，發(fā)現(xiàn)有漏漿現(xiàn)象，應(yīng)及時判斷漏漿發(fā)生的原因及漏漿部位的高程，并詳細記錄和上報有關(guān)人員。經(jīng)測量，漏漿不嚴(yán)重或不危機刀桿安全時，可繼續(xù)開槽作業(yè)，否則應(yīng)及時停止開槽作業(yè)，將刀桿撤出槽孔。對漏失的混凝土應(yīng)及時采取措施清出槽孔。

3 結(jié)語

混凝土截滲墻施工的優(yōu)點是振動小、污染少、對周圍環(huán)境影響??；適用地層范圍廣，可以適應(yīng)從軟地層到卵石層，從風(fēng)化巖到堅硬的花崗巖等各種復(fù)雜地層施工；墻體質(zhì)量好；施工能力范圍大。切槽法造截滲墻更能保證墻體質(zhì)量，消除傳統(tǒng)防滲墻施工工藝易形成的集中滲流通道，工程質(zhì)量很難保證的弊端?？傊捎们胁鄯ㄊ┕ぜ夹g(shù)對堤壩進行防滲加固處理，將產(chǎn)生巨大的防洪減災(zāi)效益。