薄型抓斗防渗墙.doc

薄型抓斗防渗墙在百丈岗水库溢洪道地基 防渗加固中的应用 吴劭辉1，夏梦河2，黄奇林3 （1,2,余姚市水利局，浙江　余姚 315400；3.余姚市梁弄镇水利管理站，浙江　余姚 315430） [摘要]本文结合工程的实践，介绍了薄型混凝土防渗墙在百丈岗水库溢洪道地基防渗加固处理中的应用，主要内容包括造孔、泥浆、墙体材料及其泥浆下混凝土浇筑、墙段连接、施工质量等。 [关键词]地基；防渗处理；混凝土防渗墙；薄型抓斗 1、前言 防渗墙厚度主要由防渗要求、抗渗耐久性、墙体应力和变形以及施工设备等因素确定，其中最重要的是抗渗耐久性和结构强度两个因素。低水头条件下防渗墙厚度若采用高、中水头条件下的厚度，在技术上是没有必要的，在经济上是不合理的。特别是在目前，防渗墙施工技术和混凝土制备技术都有了长足的发展，先进、高效机械装备的广泛应用，特别是薄型、超薄型成槽机的应运而生，更使薄型防渗墙技术对于低水头防渗处理效果好、成本低、经济、实用，具有广阔的发展应用前景。抓斗法是建造防渗墙的一种先进工艺，国外早在70年代初就开始应用了。1980年国内开始引进，并用于葛洲坝水利枢纽大江围堰防渗墙的施工，目前已广泛应用。余姚百丈岗水库溢洪道地基防渗处理中采用了薄型抓斗成槽施工工艺，防渗墙厚度为30cm，这在我省水库除险加固工程中尚属首次应用。这种方法是用先进的抓斗主机配薄型抓斗开挖槽孔。在百丈岗水库溢洪道地基防渗加固中，我们体会到其优点是对地层的适应性强，可在卵石及硬岩中成槽，遭到块石、漂卵石时可以辅以重锤冲击破碎。由于抓斗不需要对土渣进行充分破碎，所以在一般情况下工效较高。目前国内外生产的各种抓斗挖掘宽度为30～150cm，最大深度可达130m，墙体连续性好（采用接头管法），很适宜在低水头条件下地基防渗处理中的应用。 2、防渗处理工程概况及处理方案 2.1 水库工程概况 百丈岗水库位于余姚市梁弄镇境内，主流为姚江上游。坝址以上 集水面积16.64km2，总库容204.7万m3，正常水位64.60m（1985国家高程基准，下同），相应库容为133.2万m3，坝高为14.96m，坝顶高程为69.0m。水库设计标准为50年一遭，校核标准为100年一遭，设计洪水位为66.65m，校核洪水位为67.51m。该水库是一座以防洪、灌溉为主，结合发电、养鱼等综合利用的小⑴型水库。灌溉面积0.25万亩，直接保护下游梁弄镇以及浒溪公路等重要基础设施，保护人口1.5万人。水库始建于1958年10月，1960年9月大坝工程建成。 水库枢纽工程由拦河坝、溢洪道、输水隧洞及电站等组成。溢洪道位于右坝头，进口底高程为61.6m，由两部份组成：左部份设置泄洪闸，泄洪闸4孔，每孔净宽5.0m；右部份是开敞式溢流堰，进口宽度为28.5m。溢洪道坐落在强透水的砂砾石上，因溢洪道基础无防渗设施，经过多年的运行，渗漏水严重，影响水库的安全运行和效益的正常发挥，需进行溢洪道基础的防渗处理。 2.2 溢洪道地基的工程地质条件 根据宁波市水利水电规划设计研究院提供的地质勘察报告，拟建防渗墙处的地质条件：地基填筑土（rQ）主要为壤土，局部夹少量的砂壤土，砂含量较高，可达40~50%，灰黄色为主，含灰白色砾石，软塑状态为主，层厚2.1～8.7m。该层由于长期位于库水位以下，受水浸泡，土体饱和、松软，透水性好。做注水试验时0～7.15m水泵以最大泵量（＞110L/min）注水仍无法将水注满，水从钻孔周围的壤土中冒出，为强-极强透水。孔深7.15m以下为中等透水。其下卧即为含泥砂砾石层和风化基岩。溢洪道地基处填筑壤土层土主要物理力学指标：粘粒含量约占14.1～22.69%；W=23.9～26.8% , γ=18.8～19.7 kN/m3 ，Es=5.15～7.82MPa , e=0.681～0.796，av=0.22～0.33，Kv=1.71×10-7～5.28×10-5cm/s，Kh=6.25×10-6～5.75×10-5cm/s；快剪： Cq=6.0～35.0kPa 、Φq=6.2～13.4°； 固快：Ccq=12.0～25.0 kPa 、Φcq=16.7～24.4°。下卧含泥砂砾石层注水试验成果为：K=1.29×10-4～1.95×10-3cm/s，为中等透水层。 下伏基岩为燕山晚期侵入岩（δo53a）石英闪长岩，全风化基岩的现场注水试验成果得K=1.89×10-4～4.19×10-4cm/s，属中等透水层;下部弱—微风化岩石注水试验成果：q=2.94～4.30lu，属弱-中等透水层。 由于，在溢洪道地基处填筑土土体松软，性质差，为强透水层。其下卧的含泥砂砾（卵）石层和全风化基岩也均为中等透水层，因此，溢洪道修建以后长期存在渗漏问题，不仅浪费了宝贵的水资源，而且也直接威胁着水库的安全。大坝安全鉴