某水電站大壩堰基防滲墻施工試驗方案

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某水電站圍堰工程由上下游圍堰組成，上游圍堰為碎石土斜心墻土石圍堰，頂高程為436.0m，堰頂設(shè)置高2.0m的防浪子堰，最大堰高78.0m，堰頂寬度10.5m。防滲采用塑性混凝土防滲墻，防滲墻施工平臺高程381.0m，混凝土防滲墻最大深度48.6m（包括楔形體混凝土），厚度0.5m，防滲軸線長度約為118.02m，防滲面積為4300m2。 

下游圍堰為土工膜心墻土石圍堰，頂高程407.00m，最大堰高52.0m，堰頂寬度12.0m。防滲采用塑性混凝土防滲墻，防滲墻施工平臺高程374.2m，混凝土防滲墻最大深度42.0m，厚度1.0m，防滲墻軸線長度約為84.2m，防滲面積為3700m2。  關(guān)鍵詞： 電站大壩， 堰基， 防滲墻， 施工， 試驗， 方案  中圖分類號： tv74 文獻標識碼： a 文章編號：  一、試驗?zāi)康?nbsp; 鑒于圍堰基礎(chǔ)地質(zhì)條件十分復(fù)雜，防滲難度和要求十分高，且圍堰基礎(chǔ)防滲效果的好壞直接影響到基坑開挖等工作的順利進行，是圍堰施工的難點和重點。為探求適應(yīng)性地層的防滲墻施工工藝和在該類地層建造防滲墻的可靠性及防滲效果，在防滲墻正式施工前，進行現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗，通過試驗獲得在該地層進行防滲墻施工的合理的技術(shù)參數(shù)以及相應(yīng)的施工經(jīng)驗，為堰基防滲墻施工打下基礎(chǔ)。  二、施工工藝  ㈠、施工工藝流程圖    ㈡、試驗方案  1、試驗項目  本次防滲墻現(xiàn)場施工試驗包括以下幾項內(nèi)容：  ①防滲墻施工設(shè)備適應(yīng)性試驗；  ②防滲墻施工參數(shù)試驗；  ③混凝土配合比試驗；  ④灌漿管埋設(shè)工藝試驗；  ⑤防滲墻接頭施工工藝試驗；  ⑥先導(dǎo)孔取芯及其試驗。  2、試驗方法  ①防滲墻采用czf-1500沖擊反循環(huán)鉆機配hs843sd抓斗“兩鉆一抓”和“鉆壁法”成槽，膨潤土拌制優(yōu)質(zhì)泥漿固壁，反循環(huán)出渣，泵吸法進行清孔換漿；  ②防滲墻造孔施工程序：分一、二期槽孔間隔布置，先施工一期槽孔，后施工二期槽孔，一期槽段長度分別為6.0m和6.6m，二期槽段長度為7.0m，每個槽段先施工主孔，后施工副孔；  ③槽段的連接：一二期槽端接頭孔采用“接頭管法”和“鉆鑿法”工藝。  3、實驗槽段的布置  根據(jù)試驗場地和試驗墻段施工方法，試驗墻段長度19.6m,共計3個槽段，包括兩個一期槽段和一個二期槽段，一期槽段長度為6.6m和6.0m，二期槽段長度為7.0m，每個槽段分主孔和副孔，一、二期均為三主二副，主孔為100cm，副孔長度為150cm、180cm、200cm。  預(yù)計試驗段防滲墻最大深度為30m，試驗段防滲墻面積約588m2，擬布置取芯檢查孔3個，進尺90m，壓水段次18段。  ㈢、施工成槽工藝（檢驗施工設(shè)備的適應(yīng)性以及施工參數(shù)的收集整理）  1、修筑導(dǎo)墻  導(dǎo)墻采用直角梯形斷面，現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。導(dǎo)墻內(nèi)凈寬一般比設(shè)計墻厚稍大，導(dǎo)墻的深度一般取1.5～2.0m，還要根據(jù)地質(zhì)條件，使導(dǎo)墻坐落在穩(wěn)定的老土頂部略高于地坪，必要時可對基底松散地基進行加固處理。此段導(dǎo)墻設(shè)計為底寬均為0.8,頂寬0.4m，斷面為直角梯形，中間導(dǎo)槽寬110m，深2.0m。開挖采用挖掘機挖槽，配合人工修整，開挖底寬約為4.0m，深2.0m。導(dǎo)墻施工時，其基底應(yīng)和上面密貼，墻側(cè)回填土用黏性土夯實，導(dǎo)墻內(nèi)的水平鋼筋必須相互連接成整體。在不妨礙施工的情況下，導(dǎo)墻內(nèi)每間隔一定距離加以支撐。  2、泥漿護壁（泥漿試驗和檢測，確定最優(yōu)泥漿指標）  ⑴、泥漿的成分  泥漿是防滲墻施工中深槽槽壁穩(wěn)定的關(guān)鍵。泥漿的主要成分是膨潤土、水、化學(xué)摻加劑和一些惰性材料。本次選取按原石油工業(yè)部頒發(fā)標準《鉆井液用膨潤土》（sy5060-92）規(guī)定膨潤土等級不低于2級，按試驗確定符合本工程地質(zhì)條件的護壁泥漿，其中泥漿配合比及泥漿性能指標暫按下表選取。  膨潤土泥漿配合比表（kg）    ⑵、泥漿的循環(huán)方式的選擇  為了加快排渣清基的速度，選用泵吸反循環(huán)工藝。  ⑶、泥漿的處理  在成槽施工泥漿攜帶鉆渣的過程中，泥漿性能指標會發(fā)生較大的變化，導(dǎo)致泥漿密度、含砂率、失水量明顯增加，泥皮變厚，粘度略有上升，靜切力減為零，穩(wěn)定性差?？杉尤脒m量的外加劑對泥漿進行優(yōu)化處理：在加水同時加適量cmc，此時加水量可按實驗室加水量1/3～1/2摻加，另外 要積極創(chuàng)造循環(huán)條件，處理藥劑應(yīng)化成溶液，其原理是用藥劑減少土顆粒間的吸附作用，降低粘度，達到砂土從泥漿中沉淀出來的目的。  3、成槽施工  ⑴、槽段劃分  槽段劃分就是確定單元槽段的長度，它既是進行一次挖掘的長度，也是一次澆筑混凝土的長度，應(yīng)結(jié)合以下條件綜合考慮確定：地質(zhì)條件對槽段壁面穩(wěn)定性的影響，地層不穩(wěn)定時，應(yīng)減少槽段的長度；對相鄰建筑的影響，當(dāng)附近有高大建筑物或地面有較大荷載時，為了保證槽壁的穩(wěn)定應(yīng)縮短槽段的長度；要考慮鋼筋籠的整體吊裝要求和混凝土的供應(yīng)能力；槽段的最小長度，不得小于挖掘機械工作裝置長度。  此處暫定為：一期槽段長度分別為6.0m和6.6m,二期槽段長度為7.0m，每個槽段先施工主孔，后施工副孔。  ⑵、先導(dǎo)孔施工及試驗  鑒于防滲墻部位地質(zhì)條件復(fù)雜，為準確判斷地層情況，為防滲墻試驗提供準確的地質(zhì)資料，沿試驗段軸線上按5m（或槽段長度）間距布置先導(dǎo)孔，并根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整。鉆孔進入下伏基巖5m。鉆孔設(shè)備為xy-2型巖芯鉆機，采用φ76mm～φ110mm的硬質(zhì)合金鉆頭和金剛石鉆頭鉆進工藝，在弱風(fēng)化層中確保取芯率不小于80%。采取的芯樣按順序擺放，進行標識和地質(zhì)編錄后裝箱保存，并繪制柱狀圖和防滲墻軸線部位地質(zhì)剖面圖以指導(dǎo)防滲墻施工。  ⑶、成槽工藝（施工參數(shù)試驗）  挖槽是地下連續(xù)墻的主體工程，約占整個施工工期的一半，合理的施工方法是保證工程以高速、優(yōu)質(zhì)完成并獲得良好經(jīng)濟指標的關(guān)鍵。  對于巖層及含大卵石和較多孤石的碎石土等復(fù)雜地層，沖擊式鑿巖機成孔機械及其施工方法具有較強的適應(yīng)性。沖擊式鑿巖成孔方法又分為“鉆劈式法”和“兩鉆一抓法”，比較以上兩種方法的鉆效，為正式施工提供依據(jù)。  成槽注意事項：  ① 造孔中，孔內(nèi)泥漿面應(yīng)保持在導(dǎo)墻頂面以下30～50cm。  ② 漏失地層，應(yīng)采取預(yù)防措施，發(fā)現(xiàn)泥漿漏失，應(yīng)立即堵漏和補漿。  ③ 施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置排水溝，及時排除槽孔周圍的廢水、廢漿、廢渣。  ④ 槽孔孔壁應(yīng)平整垂直，不應(yīng)有梅花孔、小墻等?？孜辉试S偏差不得大于3cm；孔斜率不得大于0.4%，含孤石、漂石地層以及基巖面傾斜度較大等特殊情況，孔斜率應(yīng)控制在0.6%以內(nèi)。  ⑤ 基巖面的確定：一種是先導(dǎo)孔的施工資料；二是當(dāng)孔深接近預(yù)計基巖面時，即應(yīng)開始取樣，然后根據(jù)巖樣的性質(zhì)確定基巖面；三是對照鄰孔基巖面高程。  鉆劈法造槽孔，應(yīng)注意：  ① 開孔鉆頭直徑必須大于終孔鉆頭直徑，磨損后應(yīng)及時補焊。  ② 選擇合理的副孔長度。  ③ 一、二期槽孔同時造孔，其間應(yīng)留有足夠的長度。  兩鉆一抓法造槽孔，應(yīng)注意：  先鉆完主孔，后用抓斗抓取副孔土體，兩側(cè)主孔的中心距宜等于抓斗的有效抓取長度。  ⑷、槽段清基  單元槽開挖到設(shè)計標高后，在插放接頭管和澆注砼前，必須及時清除槽底淤泥和沉渣，這是由于開挖過程中因各種因素的影響，必然有一部分土渣沉入槽底，如不清除，勢必使地下墻在完工后產(chǎn)生過大沉降和降低承載力，此外沉渣對后續(xù)工序也會產(chǎn)生一系列影響，如降低水下混凝土的流動性等。對于性能良好的穩(wěn)定液,可以產(chǎn)生沉降的最小粒徑為0.063～0.12mm，其沉降速度為1.23～2.75m/h。