塔日勒嘎水电站大坝防渗墙冲击成孔及浇筑施工

　　1、工程概况

　　坝址位于乌合沙鲁大桥以上约600 m处，大坝4 725 m2，溢洪道2 000 m2左右，防渗墙深11~35m 、0.8 m 厚 C20 混凝土。坝址区河床宽 60～65m，两岸地形不对称，右岸洪积扇地形开阔，在临河一线形成24～27 m高的近直立陡坎，洪积扇地形较平坦，略向河床倾斜，其坡度约10°，地面高程2 243～2 360 m，距河岸宽约2.5 km，扇面小冲沟较发育，洪积扇厚35～55 m，下部掩埋有古河床及阶地；左岸山坡坡度多为45°～50°，山顶高程为2 742m，基岩大部裸露，冲沟内及缓坡处多为坡洪积碎石土覆盖，山体雄厚。坝区河水对普通水泥具硫酸盐型弱腐蚀性，地下水对普通水泥具硫酸盐型强腐蚀性。

　　基岩为第三系渐—中新统中组（E3～N1）b：在坝段区左岸出露，岩性为红棕色、浅灰色砂岩、粉砂岩互层夹粉砂质泥岩及少量泥质粉砂岩，岩性相变复杂，总厚度1 000～1 500 m。第四系地层主要为上更新统洪积（Q3pl） 含土碎石、冲积（Q3al）含泥漂卵石夹砂砾石层，分布于右岸洪积扇及其之下的掩埋阶地与古河床；全新统冲积（Q4pl）含漂石砂卵砾石层、坡洪积（Q4dl-pl）碎石土及崩坡积（Q4eol-dl）碎块石夹土，主要分别分布于现代河床、冲沟内及坡脚。

　　坝址区基本为一倾向南西的单斜构造，总体走向N48°～60°W，与河流近于平行，倾向右岸，倾角多为55°～65°。坝址区断层不发育，仅在左坝肩发现的一条小断层（F201），沿该断层追索，未发现向上游冲沟延伸。坝区节理裂隙较发育，主要有三组：①横河向节理N4°～10°W,SW∠50°～60°；② 顺河向节理，N80°～88°E,SE∠75°～85°；③ 斜河向缓倾角节理，N10°～25°E，NW∠25°～30°。

　　2、施工技术试验方案

　　根据施工现场的具体情况，大坝截渗选择单孔成桩施工方法，在坝轴线外做3个钻孔进行试验施工。

　　2.1试验的前提

　　在防渗土墙轴线上采用冲击成孔法是目前在漂石层修筑混凝土防渗墙的唯一有效施工方法。确保了施工质量，节约施工成本，经济效益显著。

　　2.2试验的目的

　　结合工程地质资料，在相应的部位进行补探，在补探的基础上进行试验。根据试验进一步确定适合工程地质条件的施工方法、施工工艺。试验内容主要是3孔的深度（30 m）、漂砾石层、钻进进度、泥浆参数、槽底清渣效果、成孔的取可行性、导管混凝土浇筑等。取得详实资料，以便指导正式施工。

　　2.3试验段的选择

　　在作业区外平行于设计防渗墙可施工地段，布置3个试验孔，分两序完成。

　　2.4技术要求

　　认真遵守SL174-96 《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》和施工图中规定的技术指标：计墙厚0.8 m；深度达到设计高程；墙体材料性能指标为C20混凝土；入槽坍落度18～22 cm；扩散度34～40 cm；渗透系数小于 10-7cm/s。

　　2.5施 工主要施工工序：场地平整→冲击成孔→泥浆固壁→清孔换浆→混凝土浇筑→接缝处理→质量检查。单孔成桩的施工工艺：先一序孔 、后二序孔（同时泥浆护壁）→槽底清理→清槽换浆。

　　2.5.1 冲击成孔在试验槽段上，先冲击1号、3号孔并灌注混凝土，再冲击中间2号小墙 。孔壁应平整垂直，一次成槽，一次浇筑混凝土。

　　2.5.2 泥浆护壁在漂石层中成孔，为防止孔壁坍塌，必须采用泥浆护壁。为确保护壁效果和清孔换浆质量，泥浆应具备良好的物理性能。试验过程中，采用当地黏土掺和膨润土，并配入1%的纯碱。其中黏土的黏粒含量大于50%，塑性指数20。泥浆集中拌制后，通过管路送到施工槽段进行护壁。护壁泥浆参数指标：比重1.1 g/cm3，黏度22 s，胶体率大于97%，失水量小于100 ml/30 min。拌制泥浆的方法及时间通过试验确定。造孔过程中槽内泥浆位置应控制在距导墙顶面40 cm。对漏失严重的地层，采取预防措施，加大泥浆比重。发现泥浆漏失，立即堵漏和补浆。抓槽深度达到设计后，方可进行清槽换浆。

　　2.5.3 清孔换浆冲孔结束后，应对孔质量进行全面检查，包括孔位、孔深 等。检查合格后，进行清孔换浆。孔内泥浆比重小于1.25 g/cm3、黏度20 s、含沙量不大于1%，孔底沉渣厚度不大于10 cm。二序孔孔清槽换浆前，应清除一序混凝土壁上的残渣和泥皮。方法是采用钢刷子固定在钻斗上进行分段刷洗。刷洗合格标准是：刷子上基本不带泥屑，孔底淤积深度不再增加,清孔合格后，应必须在4 h内浇筑混凝土。

　　2.5.4 混凝土的浇筑混凝土的拌和：混凝土拌和由拌合站拌和机搅拌，混凝土的配合比通过试验确定。混凝土塌落度应控制在20cm，扩散度34～40 cm，塌落度保持15 cm以上的时间应不小于1 h；初凝时间应不小于6 h，终凝时间不大于24 h；混凝土密度不小于2 100 kg/m3。浇筑采用导管进行，导管内径250mm，导管距孔端间距1～1.5 m。浇筑时槽内混凝土应均匀上升，高差控制在0.5 m以内，上升速度一般为2～3 m/h。导管底部埋深不小于 1 m，每隔30 min测量一次槽段内混凝土面高度。混凝土骨料采用机械碎石，粒径应12 mm，砂料拟采用天然中、粗砂。混凝土的运输：水平运输采用混凝土运输专用车3台，垂直运输采用吊车吊料斗进行，用吊车直接对浇筑漏斗，减少成品料中间输送环节，保证浇筑连续性，并配备备用电源，以防停电影响施工。

　　2.5.5特殊情况的处理。在冲击成孔时，地层中若有大的块石、孤石、探头石，采用冲击钻冲击破碎，如有槽壁发生大的坍塌，可及时采用优质黏土进行回填、捣实，再进行冲击。

　　3、质量检查及验收

　　质量检查与验收，包括施工过程中的检查，即成槽、泥浆配制及使用、清孔换浆、混凝土的拌和、运输及混凝土浇筑等。检查墙身质量应在成墙28 d后进行。检查内容为墙体混凝土强度，渗水量、墙底泥砂沉淀厚度、入岩深度、接缝质量。检查方法通过在混凝土防渗墙上钻孔取芯，进行墙体的物理力学试验。在孔中进行压水试验，以检查墙体的渗透性。

　　根据实验结果确定施工控制参数和分析调整不合理，保证工程施工能够100%达到合格标准。

　　参考文献：
　　［1］SL174-1996，水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范［S］.