陶龍水

一、工程概況

香山水庫總庫容100.2×104m3，是一座以灌溉為主，兼顧防洪、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合利用的?。?）型水庫。該樞紐工程由大壩、放水隧洞、溢洪道、水電站等建筑物組成。

大壩為粘土心墻砂殼壩，壩頂高程413.2m，最大壩高33.6m，壩頂長120m，寬6.0m。大壩迎水面在高程405.50m處設寬2m的平臺，平臺上下壩坡均為1∶2.5左右。大壩背水面在高程402.50m處設寬2m的平臺，平臺上下壩分別為1∶2.5和1∶3左右，在高程393.1m以下設排水棱體，棱體頂設北干渠灌溉渠道。

大壩心墻整體質量較差，以弱透水性為主。壩基表層強風化巖深度1.2～4.3m，強風化巖中等透水?？碧浇沂?，強風化基巖中有裂隙存在，大壩清基不徹底。

二、混凝土防滲墻施工技術要求

防滲墻混凝土強度（28天）≥5MPa，滲透系數(shù) K≤ i×10-7cm/s（1

1.施工關鍵

（1）確保先導孔的精度。按設計要求進行布孔，獲取比較準確的巖位資料，確定槽孔深度和混凝土防滲墻底進入設計要求的相應不透水層。

（2）施工過程中對深度的復核。由于地質條件可能較復雜，在施工中入巖部分由沖擊鉆完成，根據鉆孔的進尺情況、鉆頭的磨耗情況、孔底撈渣情況、孔深等多種因素，確定槽孔的嵌巖情況是否滿足設計要求，對槽孔底鑿巖出現(xiàn)的波浪形小墻，采用方形沖擊錘進行孔底修鑿，消除波浪形小墻。

（3）槽底清渣。槽底沉渣厚度是防滲墻質量控制的重要指標之一，為達到設計和規(guī)范要求槽底沉渣小于10cm的指標，必須做好以下三方面工作。首先制備充足的符合要求的優(yōu)良泥漿；其次是清孔換漿，采用泵吸反循環(huán)從槽孔一端到槽孔另一端來回清槽，直到槽內充滿置換的泥漿；再次是做好混凝土澆筑和各種預埋工作準備，縮短清槽至澆筑開倉的時間。

（4）垂直度控制。由于本工程防滲墻較深，因此對防滲墻的垂直度要求較高，要求垂直度偏差小于0.4%，為保證兩槽孔之間的有效連接，必須保證一期槽孔的接頭孔垂直度偏差小于0.3%。在成孔過程中自上而下分段檢查垂直度，出現(xiàn)大于要求的偏差，經修鑿符合要求后繼續(xù)鉆進，從而保證端孔垂直度，為防滲墻的垂直度和連續(xù)性打好基礎。

（5）接頭的洗刷。二期槽孔澆筑混凝土前必須洗刷干凈一期槽段混凝土防滲墻端接頭面的泥皮，確保兩期槽段防滲墻的有效連接。

2.技術關鍵

防止槽孔孔周劈裂與塌孔是本工程施工安全的技術關鍵，其中槽孔施工時防止壩體的劈裂非常重要，一是要進行合理的槽段長度劃分和槽段間的間隔分序；二是要控制好泥漿質量，制備的泥漿除要有懸浮排渣能力外，最主要是保證槽孔壁穩(wěn)定的固壁作用，在固壁方面，泥漿的膠體率和失水量指標尤為重要，較高的膠體率和較小的失水量能保證泥漿性能的穩(wěn)定，從而克服不良泥漿的水力劈裂效應，避免槽孔壁出現(xiàn)劈裂情況，定期觀測壩體沉降、位移、裂縫和測壓管水位等，并做好壩體劈裂與塌孔預案，在壩頂工作面上準備一定量的稻草、鋸末等應急材料。

3.大壩基巖成槽是本工程的難點

施工前，先導孔施工時根據巖石的巖性選擇成孔方法。本工程基巖為中風化巖層，選擇沖擊鉆成孔，施工時采用沖擊鉆成槽。

4.其他工程難點和技術關鍵點

水下混凝土澆筑除常規(guī)的水下混凝土澆筑控制要求外，著重是要控制幾根澆筑導管同步進料，使槽孔中混凝土澆筑面基本同步上升，接近同一水平面，避免混凝土側向流淌擠壓造成預埋管變形和混入泥漿或損害墻體質量。

三、主要工程施工方法

1.工程施工順序

先平整場地、防滲墻施工平臺，進行導墻、先導孔施工，再進行混凝土防滲墻施工，混凝土防滲墻施工順序從中間的河槽段向兩端推進。

2.混凝土防滲墻施工

（1）施工工藝流程圖（見圖1）。

（2）主要施工方法簡述如下：①成槽采用CZ-22型沖擊鉆機沖擊鉆孔；②采用粘土泥漿護壁；③“套桶法”置換泥漿清孔；④混凝土攪拌站拌和混凝土；⑤混凝土輸送泵輸送混凝土；⑥泥漿下直升導管法澆筑混凝土（導管內徑為25mm）。

（3）施工平臺與導墻施工。施工平臺與導墻是防滲墻施工的關鍵環(huán)節(jié)，要求堅固、平整、寬度滿足施工要求。其主要作用為成槽導向、防止槽口坍塌及承重，根據設計，本工程導墻截面采用鋼筋混凝土梯形斷面，導墻平面軸線與防滲墻軸線偏差控制在±15mm，墻頂高程偏差控制在±20mm以內。

（4）泥漿制作及其性能指標。泥漿應具有良好的物理性能、流變性能、穩(wěn)定性以及抗水泥污染的能力。為保證沖擊成槽的安全和質量，護壁泥漿生產循環(huán)系統(tǒng)的質量控制是關系到槽壁穩(wěn)定、沖孔速度、混凝土質量、鉆頭磨損及砂礫石層成槽的必備條件。本工程優(yōu)先采用銅陵生產的一級優(yōu)質膨潤土為主，少量粘土為輔的泥漿制備材料。泥漿性能控制指標見表1。

新制泥漿宜膨化24h后使用。保證地層穩(wěn)定是成槽關鍵所在，所以要采用優(yōu)質膨潤土拌制護壁漿液，確?？妆诜€(wěn)定。

（5）泥漿處理。泥漿必須經過制漿池、沉淀池及儲存池三級處理，泥漿制作場地以利于施工方便為原則，泥漿循環(huán)工序流程見圖2。

四、特殊情況處理

一是在防滲墻造孔成槽過程中，遇到孤石、大塊混凝土及磚塊、木頭等，采用正常成槽手段難以快速成槽時，在考慮孔壁安全的前提下，用重錘法或其他方法處理。

表1 泥漿性能控制指標

二是造孔成槽過程中出現(xiàn)塌孔、大壩裂縫現(xiàn)象，對固壁泥漿配比及造孔手段進行調整或立即進行回填以確?？妆诜€(wěn)定，等穩(wěn)定一段時間后再進行成槽，對施工過程中產生的裂縫進行加固。

三是在成槽過程中，對固壁泥漿漏失量作詳細測試和記錄，當發(fā)現(xiàn)固壁泥漿漏失嚴重時，應及時堵漏和補漿，采取措施進行處理?，F(xiàn)場要備有堵漏材料，如稻草、鋸末、水泥和足夠泥漿。適當調整泥漿配比，并適當放緩成槽速度，待固壁泥漿漏失量正常后再恢復正常成槽，必要時在泥漿中摻加堵漏劑。

五、混凝土防滲墻質量檢驗結果

1.自檢結果

（1）導墻偏差。導墻平面軸線與防滲墻軸線最大偏差±13mm；導墻內壁面豎直度最大偏差±5mm；墻頂高程偏差±16mm以內。

（2）泥漿性能指標。泥漿比重為1.1～1.2g/cm3，粘度 18～25S，含砂率＜5%，膠體率＞96%。

（3）清槽標準。在槽底0.5～1.0m處泥漿比重＜1.3g/cm3，含砂率≤10%；粘度≤30S；沉碴厚度≤100mm。

（4）混凝土強度檢測。檢測混凝土強度20組，在6.8～10.1MPa之間；彈性模量兩組，<1900MPa；抗?jié)B壓力件7組，平均值 4.4×10-7cm/s，最大值 5.7×10-7cm/s，符合設計及規(guī)范要求。

2.委托檢測結果

檢查的方法和內容包括鉆孔取芯試驗、鉆孔壓（注）水試驗、開挖墻體兩側揭露出墻體進行直觀檢測、芯樣室內物理力學性能試驗等。現(xiàn)場開槽3處，墻厚最薄處為61cm；鉆芯取樣強度7.52～11.08MPa；注水試驗為6.8×10-7cm/s；試塊抗?jié)B壓力為1.36×10-8～8.93×10-8cm/s；超聲波檢測墻體均勻，無段墻夾渣現(xiàn)象，符合設計及規(guī)范要求■