水庫閘壩防滲墻工程施工難點的解析

劉榮強

摘要：該水電站閘壩防滲墻地質(zhì)條件復雜，河床覆蓋層深厚，巖性復雜，卵漂（塊）（碎）石、砂質(zhì)粉土密布且局部存在透鏡體，施工中遇到了泥漿漏失嚴重、掉（卡）鉆頻繁、孔斜難于控制、施工場地狹窄等諸多難題。本文結(jié)合某水庫實例對水庫閘壩防滲墻工程施工難點進行分析，從而保證了工程的順利完成。

關鍵詞：水電站;閘壩防滲墻;難點;對策

1工程基本情況

某水電站是中下游河段梯級開發(fā)的最后一級梯級電站，為第五個梯級電站，其裝機容量是330MW，兼具防洪功能、發(fā)電功能以及攔沙功能。攔河閘壩是依靠泄洪閘、左右岸擋水壩以及沖砂閘構(gòu)成的，再者當中沖沙閘與泄洪閘位于主河槽，而左右岸擋水壩屬于混凝土重力壩，其中右岸、左岸擋水壩的長度分別是65m、45.9m，壩頂高程為1799.5m，樞紐壩頂有185.9m長，最大壩高為32m。在河床覆蓋層上進行閘壩建基，對于兩岸壩肩，則借助水泥灌漿帷幕進行防滲。同時，分別在右岸壩肩與攔河閘壩位置設立兩道防滲墻，此防滲墻深入砂質(zhì)粉土5m，最大深度為44.7m，最大成槽深度大概是58m，兩岸側(cè)嵌入基巖大概為1m。

2 工程地質(zhì)條件

河谷段基巖高程1707.3至1747.99m，河床第四系覆蓋層比較厚，巖性的繁雜程度高，通過一系列勘探后，其最大厚度值為109.2m（ZK15孔揭露）。從構(gòu)造上看，由上至下分別是：

崩坡積（Q4col+dl）碎石土層，其厚度值處于2m至18.6m的范圍內(nèi)。

河床沖洪積（Q4al+pl）漂（塊）卵（碎）石層，該層中多為漂塊卵碎石，亦涵蓋了泥質(zhì)粉砂透鏡體。其厚度值處于9至40.7m的范圍內(nèi)，其間布滿砂礫。局部含塊石的體積較大，其結(jié)構(gòu)均勻，多為中密。

沖湖積（Q4al+l）砂質(zhì)粉土層，該層的厚度最大值為66.3m，其厚度多處于6.2m至48.49m的范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)密實度高，為中密，粉砂的含量偏多，局部因為粉砂的集中程度高而產(chǎn)生了透鏡體。

沖洪積（Q4al+pl）卵（碎）砂礫層，該層內(nèi)有些許卵（碎）石，但以砂礫居多，基本都分布在古河道河槽中，其厚度值處于11至15.3m的范圍內(nèi)。局部砂礫的均勻度較差，結(jié)構(gòu)密實度高，然而沒有膠結(jié)。

沖洪積（Q4al+pl）卵（碎）石層位于古河道兩岸，其主要分布了卵（碎）石，其厚度值大約處于9至20m的范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)中密密實。

基巖，屬于二疊系下統(tǒng)甲黃溝群（P1jh）深灰色黑云母石英片巖。

閘址地下水多是第四系基巖裂隙水與孔隙性潛水，右岸堆積臺地區(qū)地下水位高程處于1777.3至1781m的范圍內(nèi)，左壩頭地下水位高程處于1779至1781m的范圍內(nèi)，右壩頭地下水位高程處于1781至1797m的范圍內(nèi)。

3工程難點分析

3.1塌孔、漏漿頻繁

3.1.1經(jīng)過對塌孔、漏漿的分析概括后發(fā)現(xiàn)，塌孔、漏漿問題頻繁發(fā)生，主要包括下列幾種狀況：

a.孔底漏漿。因防滲墻河床段屬于懸掛式，所以大部分情況下孔底漏漿問題是在河床段發(fā)生的。

b.孔壁漏漿。防滲墻施工過程中多處于厚度值大的覆蓋層，地質(zhì)環(huán)境的繁雜程度高，砂質(zhì)粉土與卵漂（塊）（碎）石分布集中。施工階段產(chǎn)生的正常擾動必然會影響到孔壁的穩(wěn)定性，由此出現(xiàn)孔壁漏漿的問題。

c.孤石漏漿。該問題多出現(xiàn)于重鑿處理探頭石、孤石、打小墻的過程中，通常出現(xiàn)漏漿時會貫穿滲漏通道。

3.1.2漏漿、塌孔的處理

a少量漏漿時，在提高泥漿稠度的同時向孔內(nèi)加入黏土、膨潤土、水泥、鋸末、秸稈等。黏土、膨潤土、水泥可直接撒于孔內(nèi)，不必整袋投入;纖維材料盡可能事先與其他材料混合。b大量漏漿時，采取直接填堵，即先投放袋裝黏土，然后用裝載機快速向孔內(nèi)投放直徑30cm左右的碎石、黏土堵漏，同時大強度補漿，直至漿面回升至導墻內(nèi)，泥漿不夠或流量不足時應同時補水;若無明顯效果或土、石材料不夠，可澆筑混凝土堵漏。

3.1.3預防塌孔、漏漿

在進行防滲墻施工時經(jīng)常會發(fā)生塌孔、漏漿的問題，對施工進度產(chǎn)生了極大的不利影響。同時，施工時會消耗掉許多鋸末、泥漿、塊石、粘土等堵漏材料，單單是1812.5m、EL1805.5m這兩個施工平臺中的8個槽孔在施工時就出現(xiàn)了75次漏漿、塌孔問題，處理時共耗費了2200m3粘土、400m3砂石料、3150m3泥漿、200t膨潤土、6t水泥、5.5t鋸末。在這當中，34#槽孔與32#槽孔在1770至1770.5m高程位置產(chǎn)生了貫穿的滲漏通道，120s中槽內(nèi)漿液降低了大概20m，導致兩槽孔出現(xiàn)大范圍坍塌。

為保證工期，降低施工費用，造孔過程中采取以下方法進行預防：

a施工過程中縮短槽孔長度。通過對地質(zhì)狀況的了解，將槽孔長度由7.3m改為6.5m，盡量減少造孔過程中槽壁的臨空面，縮短施工時間，保證槽段安全。

b鉆進時在保證分階段加膨潤土漿的情況下，向孔內(nèi)加黏土、碎石，同時要求在施工容易漏漿部位采用小沖程緩慢鉆進，盡可能將孔內(nèi)的黏土、碎石擠入孔壁，并保證孔底泥漿有較高的粘度，這樣既能密實孔壁，堵塞滲漏通道，又可在發(fā)生漏漿時自行堵漏。

c對于經(jīng)常使用的堵漏材料如黏土、膨潤土、鋸末、碎石、水泥等必須保持足夠的儲量，以備使用。

3.2孔斜的控制難度大

此工程的覆蓋層厚、結(jié)構(gòu)松散度高、均一性不良，地層中分布了大量堅硬塊體，比方說漂（塊）卵（碎）石等，很難控制孔斜。一旦槽孔施工時出現(xiàn)孔斜問題必然會引起較嚴重后果。鑒于此，可采取如下方式對孔斜予以管控。

3.2.1更改鉆頭形狀擴孔

在開展沖擊（反循環(huán)）鉆機施工工作的過程中，一方面要做好相關測量工作，對孔形的基本狀況進行全方位地了解。一旦覺察到偏斜問題，可考慮將耐磨塊焊接在與孔斜的相反方向的位置予以修孔，抑或是將一圈鋼筋焊接至鉆頭位置實施擴孔處理。

3.2.2回填石料修孔

沖擊（反循環(huán)）鉆機造孔過程中倘若出現(xiàn)孔斜問題，應選用10至25cm石料回填到偏斜段頂部，再次對此段實施造孔。同時，還需增加測斜密度，對修孔工作加以把關。

3.2.3對探頭石進行定向、定位聚能爆破處理

鉆孔時一旦碰見探頭石孔斜容易超標的問題，應當進行定向、定位聚能爆破處理，將探頭石炸掉之后鉆進去。

3.3掉（卡）鉆、埋鉆頻繁

本工程采用了通用的“繩套法”、“移位法”或?qū)煞N方法相結(jié)合的方式進行卡埋鉆處理，同時在施工中積極采取預防措施，如經(jīng)常檢查鉆頭梁子和大繩，密切關注孔內(nèi)情況，防止人為情況的掉（卡）鉆、埋鉆事故;遇到掉（卡）鉆、埋鉆事故時，針對具體情況，及時反沖、移位或用專用工具（如邊鏟、加重桿、抽筒）處理等。本工程在掉（卡）鉆、埋鉆事故多發(fā)的情況下，處理及時、方法得當，所有掉（卡）鉆、埋鉆事故都得到了及時、成功處理。

3.4施工場地窄小

右岸防滲墻33號槽孔分別處于1812.5、1805.5這兩個平臺上，考慮到施工場地面積小，再加上相鄰I期的34槽與32槽都處在施工緊張的發(fā)展時期，因此施工方迫切需要找到一種能夠迅速提供33號槽的安全工作面的有效方式。通過項目部的深層次探討，最后得出兩套方案可供選擇，其一為開挖回填，其二為設置混凝土擋土墻。待進一步研究后，再加上顧慮到施工工期與場地等因素，最終確定選用第二個方案。一系列實踐結(jié)果顯示，這種選擇是明智的，既減少了工程費用，又縮短了工期。

4結(jié)語

水電站閘壩防滲墻工程安全順利完成，成功解決了大面積漏漿、塌孔及頻繁掉鉆、卡鉆、埋鉆等，為類似復雜條件下的防滲墻施工積累了經(jīng)驗。

（作者單位：浙江省正邦水電建設有限公司）