周燕 郎青青

摘 要：高噴防滲墻施工在壩基防滲、河堤防滲處理方面得到了廣泛的應(yīng)用，因具體工程規(guī)模及地質(zhì)構(gòu)造不同，高噴灌漿施工工藝不盡相同。西藏金橋水電站地下廠房工程改線公路基礎(chǔ)布置在易貢藏布江河漫灘及河床上，地層巖性為河床砂卵礫石層，基底為變質(zhì)石英砂巖，局部地段存在砂層透鏡體，防滲標(biāo)準(zhǔn)要求高，高噴成墻難度大。結(jié)合工程實(shí)際，在高噴過程中不斷調(diào)整和修正相關(guān)參數(shù)，從檢查孔壓水檢測(cè)、墻體開挖檢測(cè)及高噴過程成果資料分析，說明防滲墻墻體膠結(jié)良好、連續(xù)，高噴防滲墻灌漿效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并經(jīng)受了2017年發(fā)生的超20年一遇洪水考驗(yàn)，應(yīng)用效果顯著。

關(guān)鍵詞：高噴防滲墻 西藏金橋水電站 應(yīng)用

1.工程概況

金橋水電站是易貢藏布干流上規(guī)劃的第5個(gè)梯級(jí)電站，位于西藏自治區(qū)那曲地區(qū)嘉黎縣境內(nèi)，上距嘉黎縣100公里，下距忠玉鄉(xiāng)10公里，嘉（黎）-忠（玉）公路從首部樞紐及廠區(qū)通過，交通便利。金橋水電站為引水式電站，工程的主要任務(wù)是在滿足生態(tài)保護(hù)要求的前提下發(fā)電，并促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。水庫正常蓄水位為3425.00m，死水位為3422.00m，水庫總庫容38.17萬m3，調(diào)節(jié)庫容11.83萬m3；首部樞紐建筑物最大壩高26m，電站總裝機(jī)容量66MW（3×22MW）。尾水出口閘室與下游河道由尾水渠連接。尾水渠的底寬采用漸擴(kuò)型式，過水?dāng)嗝鏋樘菪螖嗝?，尾水渠邊坡采用重力式擋墻結(jié)構(gòu)，其下游側(cè)有嘉（黎）-忠（玉）公路從廠區(qū)通過。

高噴灌漿主要目的是在改線嘉忠公路路基基礎(chǔ)內(nèi)形成一道高噴防滲墻，滿足攔擋10年一遇洪水對(duì)路基的沖刷，同時(shí)滿足整個(gè)施工期河水對(duì)廠房的滲漏低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確保工程的正常進(jìn)行。

2.工程地質(zhì)

2.1區(qū)域地質(zhì)與地震

區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，屬特提斯-喜馬拉雅斷裂體系，以向東北凸出的近北西向弧形斷裂為主，其次是北東向斷裂。它們的屬性、規(guī)模、活動(dòng)時(shí)間、活動(dòng)方式、活動(dòng)強(qiáng)度具有明顯的不均一性。其中北東向米林?jǐn)嗔褞?、墨脫斷裂帶和北西?近南北向弧形阿帕龍、嘉黎、怒江斷裂帶南亞帶及近南北向金沙江斷裂帶中段以及喜馬拉雅山南麓主邊界斷裂帶在晚第四紀(jì)以來活動(dòng)性強(qiáng)，是強(qiáng)震發(fā)生的斷裂構(gòu)造。

2.2尾水出口平臺(tái)工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

尾水出口位于嘉黎- -忠玉公路里程碑105.6k m的右岸Ⅰ級(jí)階地上，該處Ⅰ級(jí)階地長(zhǎng)約150m，寬3 5 m，地形平坦，地面高程3278m～3279m，廠房近南北向順臺(tái)地布置；Ⅰ級(jí)階地表面有薄層含礫砂土，厚度約0.5m，下部為沖積砂卵礫石層，厚度26m～50m，結(jié)構(gòu)中密～密實(shí)，為強(qiáng)透水層，地基允許承載力400kPa～500kPa，變形模量40MPa～45MPa，其中夾有兩層砂層透鏡體，第一層頂面分布在地面以下6m～8m處，厚度3m～6m，呈透鏡狀分布；第二層頂面分布在地面下21m～26m，厚度2m～5m，呈透鏡狀分布，不連續(xù)，該層巖性為含礫細(xì)砂，含礫量約10%，均勻、純凈，較密實(shí)，其允許承載力250kPa～280kPa，變形模量20MPa～25MPa，滲透系數(shù)3.07×10-5cm/s，為弱透水層，承載力及變形模量相對(duì)較低，而且厚度分布不均，工程地質(zhì)性狀較差，存在地基不均勻沉陷及地震液化等問題；基底為奧陶系變質(zhì)石英砂巖，完整性較好，工程地質(zhì)性能良好。

3.高壓噴射灌漿設(shè)計(jì)

高噴灌漿防滲墻布置在改線的嘉忠公路路基邊沿，軸線總長(zhǎng)度171.38m，孔距0.70m，共1排；防滲墻底高程3261.5m，防滲墻頂高程3276.5m，采用懸掛式高噴防滲墻，深度15.0m，墻厚0.6m。防滲墻采用三管法高壓旋噴灌漿工藝，灌漿方式為旋噴灌漿。

高噴防滲墻施工共分三個(gè)單元，按照規(guī)范要求每個(gè)單元不超過1000㎡，共245個(gè)孔；其中，第1單元對(duì)應(yīng)孔號(hào)為CF-1至CF-80，80個(gè)孔；第2單元對(duì)應(yīng)孔號(hào)為CF-81至CF-160，80個(gè)孔；第3單元對(duì)應(yīng)孔號(hào)為CF-161至CF-245，85個(gè)孔。注漿材料采用純水泥漿，水泥采用普通硅酸鹽水泥，水泥強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5R，水泥漿采用水灰比1︰1。

4.高壓噴射灌漿施工工藝

高壓噴射灌漿，一種采用高速射流沖擊、切削破壞地層，以水泥基質(zhì)漿液在噴射范圍內(nèi)擴(kuò)散、充填和置換，并與原地層摻混攪合形成凝結(jié)體，從而改變?cè)貙拥慕Y(jié)構(gòu)和組成，提高地基填筑體防滲性能和承載力的施工技術(shù)。高壓噴射灌漿技術(shù)自20世紀(jì)70年代引進(jìn)我國(guó)，后逐漸在各行業(yè)建筑領(lǐng)域推廣，普遍應(yīng)用于建筑物的地基加固，提高地基承載能力。

4.1施工場(chǎng)地布置

對(duì)施工場(chǎng)地沿防滲墻軸線兩邊各1.0m范圍內(nèi)表層直徑大于20cm的卵、漂石需用挖掘機(jī)清除，以避免影響施工質(zhì)量；同時(shí)對(duì)施工場(chǎng)地沿防滲墻軸線兩邊各3.5m寬范圍，回填級(jí)配良好的砂卵石，并壓實(shí)。

4.2鉆孔

采用D90A鉆機(jī)造孔，Φ146mm套管跟管鉆至設(shè)計(jì)孔深終孔，孔向垂直，鉆機(jī)安設(shè)必須平衡、牢固。

4.3驗(yàn)孔、拔套管

鉆孔終孔通過自檢合格后，由質(zhì)檢人員現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，合格后鉆機(jī)移至下一孔繼續(xù)鉆孔。在合格孔中下入Φ110mmPVC管，用拔管器拔出套管。

4.4噴機(jī)到位、試噴、下噴桿

將噴機(jī)行走至孔位后。保證轉(zhuǎn)盤與孔位中心對(duì)正，進(jìn)行風(fēng)壓、水壓、漿壓的試運(yùn)行，檢查漿路是否阻塞，氣壓、水壓是否達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)。無異常情況時(shí)，用膠墊將水氣嘴封堵，以免水氣嘴被孔內(nèi)砂石堵塞。下入噴桿后，安裝轉(zhuǎn)盤，調(diào)試到旋噴位置，然后依次送入水、汽、漿進(jìn)行噴灌。

4.5噴灌

在水、氣、漿正常時(shí)，開動(dòng)轉(zhuǎn)盤，等孔口返出漿液時(shí)開始提升，提升速度根據(jù)孔口漿量調(diào)試，噴灌過程中應(yīng)經(jīng)常觀測(cè)漿量、漿壓、氣壓、水壓等參數(shù)，一旦發(fā)生變化應(yīng)立即通知孔口操作人員作提升調(diào)整。

4.6孔口回填

高噴灌漿應(yīng)噴至孔口，直至孔內(nèi)漿液不下降時(shí)為止，在噴灌其他孔時(shí)將返出的漿液引至剛噴灌結(jié)束的孔內(nèi)。

4.7平車移開

孔口回填結(jié)束后，清洗高噴平車及噴射管路，檢查平車行走及提升裝置情況，將平車移開。

5.高噴墻體質(zhì)量檢查

5.1質(zhì)量檢查方法

按照高噴灌漿施工規(guī)范，并經(jīng)過對(duì)高噴過程資料進(jìn)行分析，明確檢查形式為注水檢查和開挖檢查兩種，注水檢查孔數(shù)量為每個(gè)單元一個(gè)，開挖檢查由監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)指定位置，觀察墻體搭接效果及各類參數(shù)的成樁半徑。

5.2檢查相關(guān)參數(shù)

檢查孔孔徑不低于Φ75mm，檢查孔深為施工孔深90%；注水檢查結(jié)束后，對(duì)檢查孔進(jìn)行濃漿壓力封孔處理；開挖檢查標(biāo)準(zhǔn)為在墻體邊緣挖出深3m，長(zhǎng)5m的溝槽，對(duì)墻體厚度、連續(xù)性進(jìn)行觀測(cè)；高噴灌漿施工結(jié)束后，由監(jiān)理工程師組織相關(guān)人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行開挖直觀檢查，墻體厚度大于0.6m，且墻體膠結(jié)良好、連續(xù)，視為質(zhì)量合格。

6.成果分析及效果評(píng)述

金橋水電站地下廠房工程改線公路基礎(chǔ)防滲施工，共完成245個(gè)高噴灌漿孔，鉆孔共計(jì)3941.4m、噴漿共計(jì)3941.4m，使用水泥1849020kg，單位注入量為469.13kg/m；其中Ⅰ序孔123個(gè)，鉆孔1978.7m，噴漿1978.7m，灌注水泥量1054800kg，單位注入量為5 3 3.0 8k g /m，Ⅱ序孔122個(gè)，鉆孔1962.7m，噴漿1962.7m，灌注水泥量794220kg，單位注入量為404.66kg/m，從Ⅰ序孔、Ⅱ序孔單位灌入量來看，呈明顯遞減趨勢(shì)，符合灌漿規(guī)律。

完成旋噴防滲墻檢查孔6個(gè)，鉆孔81.0m，注水試驗(yàn)6段，注水成果均達(dá)到規(guī)范及設(shè)計(jì)要求（i×10-5）。2017年7月份，金橋水電站施工區(qū)域發(fā)生超20年一遇洪水，易貢藏布河水上漲迅猛，廠房改線公路防滲墻防滲效果突出，未影響到汛期廠區(qū)施工。

7.結(jié)論

通過在防滲墻施工過程中對(duì)各施工參數(shù)的檢驗(yàn)和修正，并經(jīng)過質(zhì)量檢測(cè)，證明西藏金橋水電站地下廠房工程改線公路基礎(chǔ)防滲墻施工適合同地質(zhì)條件下大面積高噴灌漿施工。同時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐中得出經(jīng)驗(yàn)，建議在易貢藏布江河流域后續(xù)生產(chǎn)中可優(yōu)先采用三管法進(jìn)行高噴防滲墻施工（相關(guān)參數(shù)如下：水灰比：1：1，水壓：35～40MPa，水量：70L/min，氣壓：0.6～0.8MPa，氣量：0.6～0.8m3/ min，漿壓：0.1～0.3MPa，漿量：60L/min，提升速度：砂卵石層提升6～12cm/min。）

技術(shù)進(jìn)步永無止境，我們?cè)谖鞑亟饦蛩娬镜叵聫S房工程改線公路基礎(chǔ)高噴防滲墻施工過程中取得了一定的施工經(jīng)驗(yàn)，僅供在類似工程施工中借鑒，不足之處敬請(qǐng)指正。

參考文獻(xiàn)：

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[5]水利水電基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn).地基處理與基礎(chǔ)工程.SL633-2012.