溪洛渡水电站 溪洛渡水电站下游围堰减渗帷幕施工

　　溪洛渡水电站下游围堰出现不同程度的渗漏水现象，本文结合工程现场施工实例，针对性介绍了水泥-粘土灌浆处理在施工中的具体应用，同时对施工中容易出现的问题，提出了可行的处理方案。
　　水泥-粘土灌浆；下游围堰；工艺控制；灌后评价；溪洛渡水电站【中图分类号】TQ172.7文献标识码：B文章编号：1673-8500（2012）11-0018-02
　　1工程概况
　　溪洛渡水电站下游围堰工程为土工膜心墙土石围堰，下游围堰堰顶高程为407.00m，最大堰高52.00m，堰顶宽度12.00m。围堰挡水标准为QP=5%=5810m3/s，对应下游水位381.65m；迎水面坡度1：2，背水面坡度1：1.75。堰体防渗采用复合土工膜心墙，最大高度33.8m；混凝土防渗墙施工平台高程EL.379.5m，防渗墙最大深度52.2m，厚度1m。
　　下游围堰位于大坝下游约650m处，枯水期河谷宽75m，水深10～15m。两岸自然坡度30°～35°，左岸为5～10m 厚的崩坡积覆盖，右岸为基岩裸露。下游围堰附近河床覆盖层厚度～般20～30m，局部可达35m，基岩面起伏较大，一般可达5m 左右。2工程存在主要问题
　　经现场实际勘查及前期资料的分析，溪洛渡下游围堰主要存在以下问题：
　　2.1下游围堰经洪峰期的冲刷，已发生较大程度的变形，不能满足防洪要求；
　　2.2左右岸边坡爆破开挖，堰体防渗墙在爆破质点安全震动范围内；
　　2.3下游围堰堰顶兼作交通平台使用，堰体防渗墙砼强度承载能力有限，对防渗轴线部位的土工膜损害严重；
　　2.4围堰距离下游6个泄洪导流洞较近，堰体内部填筑不密实，裂隙发育渗漏水严重。3加固处理方案选择
　　针对该工程围堰堰体和基础土质情况，从技术可行性、投资合理性、防渗效果等方面对围堰堰体进行水泥-粘土灌浆和粘土回填灌浆两种处理方案比较选择。
　　考虑到水泥-粘土灌浆施工操作简便、工期短、适用范围较广、有较好的耐久性、工程造价低，并且在工程防渗中拥有丰富的经验与成功案例，最终选择采用水泥-粘土灌浆方案。
　　3.1施工程序控制：水泥-粘土灌浆施工程序：施工平台搭设、钻机固定校核、钻孔至设计孔深、配置浆液灌注、提钻灌注下一段、封孔等。具体施工流程见图1。4施灌工艺控制
　　4.1 灌浆孔布孔原则：下游围堰河床覆盖层以下基岩岩性为P2β3、P2β2层含斑玄武岩及角砾集块熔岩。基岩内层内错动带发育，错动类型以岩块型为主，河床基岩透水性较强，其中P2β3层透水率大于30Lu，P2β2层透水率在10Lu～30Lu之间。
　　根据围堰河床覆盖层特性，确定灌浆孔呈“一字型”布置在堰顶迎水侧，距围堰中心线（轴线）1.5m，距土工膜上游边缘侧0.9m处，孔间距采用0.8m和1.0m两种布置方式，灌浆顶部高程为EL.383 m，下部进入防渗墙施工平台EL.379.5m以下0.5m。具体灌浆孔布孔图见图2。
　　图1 水泥-粘土灌浆施工流程
　　4.2 造孔施工： 根据下游围堰河床冲积覆盖物质较厚、碎石颗粒大小不均等特点，拟采用地质钻机（XY-2）配无芯合金钻头。钻孔时应对孔位校核，实际孔位偏差不大于10cm，并详细做好钻孔过程记录。
　　钻孔遇漂石、孤石时，会导致钻进效率低，钻孔中易产生孔斜，针对这一施工难点使用耐磨耐冲击高强合金块作钻头，可提高破岩效率，减小钻头磨损，增长钻头的使用寿命，大大节约焊钻头时间，提高钻进工效。
　　4.3确定浆液配合比： 水泥-粘土具有较高防渗、堵漏效果和较低强度弹模，影响其性能指标的因素较多，如黏土和膨润土的黏粒含量和塑性指标、水泥的标号和品种、浆液配比。施工前对拌制泥浆的膨润土的化学成分及泥浆性能指标进行了检测，择优选出水泥-粘土配合比。
　　针对不同配比的浆液进行了流动性检测，确定干灰比重3.1g/cm3，粘土比重1.73g/cm3，掺加剂比重2.23g/cm3，最终择优规定水灰粘土比为0.7：1：0.3配合，具体施工参数见下表。水灰比（固）比水泥：膨润土碳酸钠：膨润土粘度（s）备注0.7：11：0.20.02：119.01#（试验用浆）0.6：11：0.20.02：121.92#1：0.30.02：121.73#1：0.50.02：135.134#0.55：11：0.20.02：126.75#1：0.30.02：154.66#0.5：1//27.367#（水泥净浆）1：0.50.02：13min：57s8#0.4：1//滴流9#（水泥净浆）4.4灌浆施工控制
　　4.4.1灌浆方式选择： 为了提高钻孔成孔效率，加快工程施工进度，采用自下而上分段纯压式灌浆，出浆方式为钻杆端部花管出浆。
　　钻孔至规定深度后，检查验收合格即采用钻杆直接作为灌浆管。灌浆前，将灌浆钻杆上提到围堰填筑体与防渗墙平台，并通过泵送大流量水检查管路是否通畅。每段灌浆结束后，按规定段长用钻机或拔管机向上起拔钻杆，然后再进行灌浆，以此循环至灌浆顶部结束。
　　4.4.2灌浆参数控制： 现场处理原则按照“小孔距、浓浆、控制灌浆”，处理范围按照“河床中心右侧，高程EL.383以下”。先施工I序孔，再施工II序孔。灌浆压力按I序孔0.2MPa，II序孔0.3MPa；开灌浆液比重控制在1.64g/cm3；灌浆段长按1m控制。结合前期试验孔成果分析，确定I序孔灌注8#浆液，II序孔灌注6#浆液。
　　4.4.3灌浆过程控制： 灌浆过程中，必须保证连续性灌注，以加强浆液扩散半径，提高浆液的流动性，有利于尽快形成防渗帷幕，阻断渗漏水路径。钻孔遇掉钻、涌水等异常情况时，应该及时停钻做好详细记录，缩短灌浆段长，灌注膏状浆液或掺速凝剂浆液，提高浆液的灌注浓度与黏度。
　　当灌浆段注入量大时，应及时采取低压、限流、间歇、限量、掺加速凝剂（掺入量为水泥重量的2～3%）以及改变浆液配比等措施进行综合处理。
　　4.4.4灌浆结束条件指标控制： 当灌浆压力达到设计下，注入率小于1L/min，继续灌注15min，或灌浆段单位注入量达到2000kg/m；II序孔单位注入量达到1000kg/m以上，且灌浆压力已达到0.15MPa以上均可结束灌浆。
　　4.4.5封孔质量控制： 当全孔灌浆结束后，取出孔内钻杆，对存在的空腔部分及时回填细沙。
　　4.5 遇漏浆、塌孔处理： 围堰堰体渗漏水严重，灌浆过程中难免不出现漏浆现象，遇少量漏浆，则采用加大泥浆比重，投堵漏剂，对漏点嵌缝封堵等处理；大流量漏浆采用投锯末、麦草、水泥或高水速凝混合材料等进行堵漏处理，提高待凝时间不少于24h。
　　由于覆盖层级配不均，结构松散，造孔中出现塌孔，应立即停止钻进提起施工机具，根据塌孔程度采取回填粘土、或低标号混凝土等处理。5灌后效果评价
　　下游围堰减渗帷幕灌浆共划分4个灌浆单元，于2009年4月26日完成施工。I序孔平均单位耗灰量在1200～1500Kg/m，II序孔平均单位耗灰量在900Kg/m，单孔注入量均较大。经布置2个检查孔JC01、JC02对其注水检查，透水率在0.01Lu～0.53Lu之间，满足设计不大于10Lu的标准，符合防渗要求。6结束语
　　通过对溪洛渡水电站下游围堰堰体水泥-粘土灌浆施工，积累了水泥-粘土灌浆施工工艺、工序质量控制及异常情况处理等方面宝贵经验，提供了丰富的施工管理成果与技术标准，有利于规范工程施工管理的科学化、标准化、合理化。
　　参考文献
　　[1]中国水电基础局有限公司.《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T 5148-2012.[S]北京：中国电力出版社，2012.
　　[2]中国水电顾问集团公司.《水电工程施工组织设计规范》DL/T 5397-2007.[S]北京：中国电力出版社，2008.
　　[3]中国水利水电基础工程局.水利水电工程施工手册《地基与基础工程》第1卷.[M]北京：中国电力出版社，2004.

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