王 平 李曉東

(甘肅省疏勒河流域水資源管理局雙塔灌區(qū)管理處，甘肅 酒泉 736100)

雙塔堡水庫壩體防滲墻入巖深度控制要點

王 平 李曉東

(甘肅省疏勒河流域水資源管理局雙塔灌區(qū)管理處，甘肅 酒泉 736100)

雙塔堡水庫除險加固工程建設(shè)過程中,壩體防滲墻質(zhì)量控制是重點，本文詳細介紹了壩體防滲墻入巖深度控制方法及控制要點，供類似工程施工參考。

雙塔堡水庫；防滲墻；入巖深度；控制要點

1 工程概況

1.1 工程現(xiàn)狀

雙塔堡水庫位于酒泉市瓜州縣城以東約48km的疏勒河中游河段上，始建于1958年，1960年3月蓄水。主要建筑物包括：主壩,1號、2號副壩，輸水洞，正常溢洪道，非常溢洪道，泄水渠，輸水渠等。1978—1984年、1996—1998年、2002—2005年分別進行了除險加固。

除險加固工程主要內(nèi)容包括：主壩和副壩壩體內(nèi)增設(shè)混凝土防滲墻和壩基帷幕灌漿；拆除下游壩坡原干砌石，采用夯填砂礫石進行培厚及干砌石鋪設(shè)；上游壩坡1327.00m高程以上漿砌石護坡拆除，改用現(xiàn)澆C25混凝土板護砌；加寬壩頂2m，設(shè)瀝青混凝土路面；新建“L”形混凝土防浪墻；新建2號溢洪道，采用閘門控制；改造主壩觀測設(shè)施，增設(shè)副壩觀測設(shè)施；更換正常溢洪道工作閘門啟閉機的電器控制柜、輸水洞事故門導(dǎo)軌；完善庫區(qū)搶險道路3km；新建3座公路橋；增設(shè)庫區(qū)安全防護圍欄。

1.2 工程地質(zhì)

雙塔堡水庫位于疏勒河中游“U”形河谷上游低中山丘陵區(qū)，為河谷盆地型水庫。主壩區(qū)河谷寬約1.10km，谷底寬約0.70km，水庫壩址地處疏勒河中下游的基巖剝蝕丘陵與洪積傾斜平原交接地帶，主壩置于疏勒河主河槽中，河槽底寬315～327m，兩岸為低緩的丘陵，左岸地勢相對較高，右岸低緩且埡口地形較多，各埡口段相連形成1號、2號副壩區(qū)。工程區(qū)內(nèi)前震旦系片麻狀花崗巖為樞紐區(qū)分布的主要巖性；新近系上新統(tǒng)疏勒河組土黃—磚紅色砂質(zhì)泥巖夾泥質(zhì)砂巖主要分布于庫區(qū)北岸，下伏于戈壁灘之下；第四系各種成因的堆積層巖性主要有洪積砂礫碎石土、洪積含礫粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)黏土等，廣泛分布走廊地帶，三者呈不整合接觸。

2 混凝土防滲墻施工設(shè)備選擇

壩體、壩基滲漏是水庫常見的除險加固項目。壩體、壩基防滲處理是除險加固工程整體成敗的關(guān)鍵。其中，防滲處理中應(yīng)用最多和效果最好的為防滲墻及帷幕灌漿兩種方式。在混凝土防滲墻施工中成槽施工是混凝土防滲墻成敗的關(guān)鍵，見巖和入巖深度是重中之重。

2.1 成槽機械設(shè)備選擇

根據(jù)雙塔堡水庫除險加固工程混凝土防滲墻的設(shè)計和實際情況，成槽機械選擇BAUER GB34型液壓抓斗和SG60A型液壓抓斗，鉆機選擇為CZ-30型沖擊鉆機。

2.2 成槽機械設(shè)備主要性能參數(shù)

SG系列和GB系列液壓抓斗配合沖擊鉆機是廣泛用于基坑圍護、堤體防滲等形成地下連續(xù)墻的專用設(shè)備。主要性能參數(shù)見表1、表2。

表1 SG60A型、BAUER GB34型液壓抓斗主要性能參數(shù)

續(xù)表

表2 CZ沖擊鉆機主要性能參數(shù)

2.3 成槽機械設(shè)備特點

SG系列液壓抓斗具有較強的施工機械化程度，便捷的整機移位方式，安全舒適的操作環(huán)境，作業(yè)穩(wěn)定性高，斗體復(fù)位方便、快捷，開挖的墻體垂直度較高，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，成槽速度快。

BAUER GB34型液壓抓斗成槽精度高，抓得準(zhǔn)，垂直度好；挖掘速度快，抓得快，提升速度快，閉斗速度快，遇到堅硬的地層可以沖擊；燃油消耗低，抓得省，鋼絲繩消耗低，柴油消耗低，設(shè)備故障率低。

CZ沖擊鉆機具有結(jié)構(gòu)簡單、地層適應(yīng)性強的特點，鉆頭磨損后可補焊修理，特別適應(yīng)于砂卵石層、風(fēng)化巖層、卵石、漂石及基巖等。

3 混凝土防滲墻施工指標(biāo)及判別

3.1 混凝土防滲墻的類型及設(shè)計參數(shù)

雙塔堡水庫除險加固工程混凝土防滲墻為嵌固式槽孔型防滲墻，設(shè)計采用強度為1～5MPa塑性混凝土，按照設(shè)計要求，防滲墻入巖深度為0.50～0.80m。為保證入巖深度，以抓斗抓不動為入巖起始面，然后改用沖擊鉆進行造孔。

3.2 混凝土防滲墻入巖深度判別

抓斗只能抓土層、砂礫石層和強風(fēng)化巖層，對弱風(fēng)化層和完整巖石無能為力，因此，抓斗抓到抓不動時，就表示已經(jīng)見巖了，可根據(jù)抓出的巖石樣本進行判定，量取槽深，作為判別入巖深度的依據(jù)。

見巖后，采用鉆機和抓斗配合成槽，先用鉆機鉆進，后用抓斗抓取，屬于鉆挖成槽防滲墻。雙塔堡水庫壩基巖性為前震旦系片麻狀花崗巖，屬于硬質(zhì)巖。見巖后，鉆機鉆進速度比較快，每小時可達30～35cm，而后逐漸減少，到每小時10～20cm時，趨于穩(wěn)定，這與巖石風(fēng)化程度有很大關(guān)系，上層巖石風(fēng)化程度大，鉆進速度快，下層巖石比較完整，鉆進速度慢且穩(wěn)定。這時利用抓斗抓取剩余巖石，量取深度，就能判別入巖深度。

4 混凝土防滲墻入巖深度控制要點

4.1 孔型控制

孔型控制是防滲墻入巖深度控制的關(guān)鍵一步，主要控制深度、厚度和孔斜。

4.1.1 孔斜控制

按照設(shè)計要求，孔斜率不大于0.40%；遇有含孤石、漂石的地層及基巖面傾斜度較大時，其孔斜率控制在0.60%以內(nèi)；孔斜測量采用重錘法進行，主要利用鉆頭或抓斗斗體，采用相似三角形法進行計算。

將抓斗的斗體或沖擊鉆頭放置于孔口導(dǎo)墻下，穩(wěn)定后，通過架立于導(dǎo)墻上的十字鋼筋，設(shè)置一個相對基點，然后緩慢下放斗體或鉆具，每下放2～6m測量1次，若量測為2cm，即孔口偏差為2cm。

施工過程中應(yīng)全程進行孔斜控制，及時進行孔斜測量，當(dāng)遇地層變化時，應(yīng)加強測量頻次，出現(xiàn)偏斜時及時糾偏，終孔驗收時應(yīng)測量孔斜。

4.1.2 位置和厚度控制

開工前，在槽孔兩端設(shè)置測量標(biāo)樁，根據(jù)標(biāo)樁確定槽孔中心線并且始終用該中心線校核、檢驗所成墻體中心線的誤差，孔位誤差不大于3cm。一、二期槽孔套接孔的孔位中心線在任一深度的偏差值應(yīng)能保證搭接墻厚要求，不得大于墻厚的1/3，槽寬不小于設(shè)計墻厚，施工中根據(jù)抓斗和鉆頭尺寸檢測(鉆頭直徑和斗體厚度不小于78cm，槽孔寬度不小于80cm)，采用在導(dǎo)墻上標(biāo)記油漆的方式控制抓槽長度。

4.1.3 孔深及入巖深度控制

孔深測定采用專用測繩進行，使用前要對測繩進行檢查校準(zhǔn)，測繩下面放置一個測針，測繩每隔1m設(shè)置一個刻度。測量時，將測針下放至孔底，并慢慢提升至測繩順直，此時測取的數(shù)值即為終孔孔深。測量終孔孔深減去見巖孔深就是入巖深度。

4.1.4 孔底基巖鑒定

孔底基巖鑒定十分重要，只有準(zhǔn)確地鑒定基巖面，才能保證混凝土防滲墻確實嵌入基巖。

4.2 清孔換漿控制

清孔換漿工序?qū)Ψ罎B墻入巖深度有直接影響，清孔不徹底，會造成孔底淤積過多，厚度達到一定程度后，入巖深度就得不到保證，因此，清孔換漿是保證入巖深度的一個重要環(huán)節(jié)。

清孔方法有抽筒出渣法、泵吸排渣法、抓斗撈取法和氣舉排渣法。該工程采用氣舉排渣法進行清孔，同時不斷地向槽內(nèi)補充新鮮泥漿，以改善泥漿性能及有利于混凝土澆筑。如果單元槽段內(nèi)各孔孔深不同，清孔應(yīng)先淺后深。

清孔換漿結(jié)束1h后，在槽孔底部0.50m部位取樣進行試驗，當(dāng)槽孔內(nèi)淤積厚度不大于10cm、泥漿密度不大于1.15g/cm3、泥漿黏度在32～50s之間和含砂量不大于4%時，即可結(jié)束清孔換漿工作。否則，繼續(xù)清孔，至達到上述標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 導(dǎo)管下設(shè)控制

導(dǎo)管的下設(shè)雖然對已完成的槽孔入巖深度沒有大的影響，但導(dǎo)管底部下設(shè)的位置卻非常重要，它直接關(guān)系到入巖混凝土澆筑質(zhì)量。導(dǎo)管下設(shè)按配管圖依次進行，每個槽段布設(shè)2根導(dǎo)管，一期槽端距離導(dǎo)管不大于1.50m，二期槽不大于1m，導(dǎo)管中心距不大于4m，導(dǎo)管底端距孔底一般為10～25cm，當(dāng)孔底高差大于25cm時，導(dǎo)管中心置放在該導(dǎo)管控制范圍內(nèi)的最深處。

4.4 混凝土澆筑控制

混凝土澆筑是保證防滲墻入巖深度的最后一關(guān)，也是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，對成墻質(zhì)量至關(guān)重要，一旦失敗，整個墻段將全部報廢，經(jīng)濟和時間的損失是很大的，因此，應(yīng)當(dāng)十分重視，周密組織，細心準(zhǔn)備，把握好每一個環(huán)節(jié)，做到萬無一失。

5 結(jié) 語

通過對以上各個過程嚴(yán)格控制，混凝土防滲墻才能準(zhǔn)確深入巖石，且保證入巖深度達到80cm以上，這是混凝土防滲墻成敗的關(guān)鍵一步，也是整個除險加固工程成功的重要環(huán)節(jié)。

Control Points of Rock Penetration Depth of Cut-off Wall in the Dam of Shuangtabao Reservoir

WANG Ping, LI Xiaodong

(ShuangtaIrrigationDistrictManagementOfficeofGansuShuleRiverAdministrationofWaterResources,Jiuquan736100,China)

In the reinforcement construction process of Shuangtabao reservoir, the quality control of dam cut-off wall is the key point. This article elaborates on the control methods and control points of rock penetration depth of dam cut-off wall and aims to provide for similar projects for construction reference.

Shuangtabao Reservoir; Cut-off Wall; Rock Penetration Depth; Key Control Points

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.02.005

TV640.31

B

1673-8241(2017)02- 0031- 03