复合式防渗墙关键技术应用（正稿）..docx

围堰复合式防渗墙关键技术应用1陈道春2李 斌（1长江设计院阿海监理部 2 长江设计院施工处）摘要：阿海水电站截流采用了大量的块石和钢筋石笼，上游防渗墙施工过程中，因成槽部位地层结构复杂导致卡钻且处理困难，围堰无法闭气。经研究，采用了高压旋喷灌桨技术进行了缺陷部位的防渗处理，其钻孔施工和浆材的调整与组合具有先进性。施工完成后，防渗墙已经过两个汛期的运行，证明防渗效果满足工程需要，为同类基础的施工积累了经验。关键词：缺陷修补 防渗处理高压旋喷 防渗墙1 概述阿海水电站坝址位于云南省丽江地区玉龙县（右岸）与宁蒗县（左岸）交界的金沙江中游河段，为金沙江中游河段规划的第四个梯级。电站正常蓄水位1504.00m，相应库容8.06×108 m3，具有日调节性能。最大坝高138m，装机容量2000MW（5×400MW）。工程采用一次围堰断流、左岸隧洞导流、大坝基坑全年施工的导流方式。上、下游围堰形式为土石围堰，上部采用土工膜心墙防渗，下部均采用混凝土防渗墙防渗，防渗墙体厚度为0.80m。上游围堰砼防渗墙共划分27个槽段，墙厚0.8m，墙顶高程为1420m，墙高约26m，面积约为4070m2。上游围堰挡水设计洪水标准为P=5%，流量9800m3/s，调洪后上游水位▽1461.99m，堰顶高程▽1465m。上游围堰截流期间，戗堤进占使用了大量的块石和钢筋石笼护脚，上游围堰防渗墙14#、15#槽段（河床中心）施工过程中，由于漏浆、塌孔等原因导致前述槽段内不同位置钻头卡钻，卡钻深度为防渗墙顶面以下17.3m～19.5m，现场采用各种措施均不能成功打捞钻头。由于防渗墙工期紧，为了保证围堰施工进度，经业主、设计、监理、施工单位共同研究，确定了对槽段清孔至钻头顶部后直接浇筑砼（卡入孔内的8个钻头埋入槽段），钻头底部和四周可能形成的渗漏通道，增加高压旋喷形成防渗幕墙的方式对存在渗漏的槽段已浇筑混凝土至基岩面部位进行处理的补救方案。钻头卡钻位置及底部集渣见图一。2 高喷防渗墙处理方案2.1 孔位布置对存在渗漏的槽段清理后先进行混凝土浇筑，然后沿防渗墙顶上游侧布置高喷灌浆孔。因卡入槽段内的钻头影响槽段清理效果，从而影响混凝土防渗墙浇筑质量，故高喷墙顶高程需与混凝土防渗墙顶高程一致，即高程1420m，钻孔深度以进入基岩0.5m控制。考虑防渗墙汛期须承受一定水头压力，为控制围堰渗漏量满足基坑干地开挖及混凝土浇筑要求，降低施工期排水难度，要求高喷防渗墙成墙厚度不小于0.8m。因此高喷防渗墙按双排孔布设，下游排孔距砼防渗墙0.5m，孔距0.8m，排距0.7m，双排孔成梅花型布置，高压旋喷套接成墙，高喷灌浆按照先下游排后上游排的顺序施工，同一排内按先一序后二序再三序，逐渐加密的原则进行施工。14#、15#槽段上游侧共布设41个高压旋喷孔位，与相邻槽段搭接宽度为2m。下游排共布设21个孔，上游排共布设20孔。高喷防渗墙布孔平面布置见图二。2.2 工艺流程及参数选择选用德国KR805-1全液压履带式钻机造孔，起拔套管采用BG-60液压拔管机，集中制浆，采用ZJB/BP90变频高压注浆泵供浆，XL-50型旋喷机灌浆，寿力900XH空压机供风。1） 喷射方法采用两管法喷射施工。2） 工艺流程采用德国KLEMM全液压钻机造孔，孔径为Ф146mm，钻孔深入基岩0.5m，跟入套管护壁，终孔后强风清孔，下入特制PVC管，拔管机起拔套管，高压旋喷机就位，下喷管至孔底开始高压喷射灌浆，当孔口返浆达到设计要求后正常提升喷管，喷灌过程中定时检测原浆、返浆比重，合理控制风压、浆压、浆量。灌浆采用纯水泥浆液。钻孔工艺流程： 移机就位 →跟管钻入岩石50cm → 强风清孔 → 下入PVC管 → 起拔套管 → 孔口保护 → 终孔。高压喷射工艺流程：高喷台车就位 → 孔口试喷 → 下入喷管 → 送风、浆 → 喷射提升 → 孔口凹陷回灌 → 高喷结束。3） 施工参数渗漏槽段位于河床中心，事故钻头埋深17.3m～19.5m，钻头至基岩面高度最大约7.2m，槽宽13m，渗漏槽段的处理进度和成墙质量直接影响围堰闭气时间，并将影响到工程的安全度汛。由于基坑尚未闭气，渗漏槽段部位在围堰截流后沉积了大量的块石，从而导致地下渗流紊乱且流量较大，合理确定喷浆压力是关键，对经济性和施工质量均有较大影响。喷浆压力过大，浆液扩散范围大但可能随地下渗流损失，喷浆压力过小则浆液扩散范围小，又达不到设计的成墙厚度指标。通过综合考虑，对进浆比重、返浆比重、喷浆压力、旋喷管回旋和提升速度均选取较为保守的施工参数，再结合现场生产性试验确定了按下表中的工艺参数进行施工。旋喷防渗墙施工工艺参数表名 称参 数备 注高喷方法两重管法孔 深深入基岩0.5m最大孔深30m孔 斜 率≤1.0%压缩空气压力（MPa）0.6～1.0流量