張 剛，王少華

（浙江華東工程咨詢有限公司，浙江杭州，311122）

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)梯級電站，位于西藏那曲嘉黎縣境內(nèi)，上距嘉黎縣100 km，下距忠玉鄉(xiāng)10 km，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，工程主要任務(wù)是在滿足生態(tài)保護(hù)要求的前提下發(fā)電，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展。水庫正常蓄水位3 425.00 m，死水位3 422.00 m，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26 m，電站總裝機(jī)容量66 MW（3×22 MW）。

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，滿足攔擋重現(xiàn)期10年洪水對路基的沖刷，同時(shí)滿足整個(gè)施工期河水對廠房的滲漏低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確保工程的正常進(jìn)行。

2 尾水出口平臺(tái)工程地質(zhì)條件

尾水出口位于嘉（黎）-忠（玉）公路里程碑105.6 km的右岸Ⅰ級階地上，該處Ⅰ級階地長約150 m，寬35 m，地形平坦，地面高程3 278～3 279 m，廠房近南北向順臺(tái)地布置。Ⅰ級階地表面有薄層含礫砂土，厚度約0.5 m，下部為沖積砂卵礫石層，厚度26～50 m，結(jié)構(gòu)中密～密實(shí)，為強(qiáng)透水層。地基允許承載力400～500 kPa，變形模量40～45 MPa，其中夾有兩層砂層透鏡體：（1）第一層頂面分布在地面以下6～8 m處，厚度3～6 m，呈透鏡狀分布；（2）第二層頂面分布在地面下21～26 m，厚度2～5 m，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)，允許承載力250～280 kPa，變形模量20～25 MPa，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較低，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?；诪閵W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[1]布置在改線的嘉忠公路路基邊沿，軸線總長171.38 m，孔距0.70 m，共1排。防滲墻底高程3 261.5 m，防滲墻頂高程3 276.5 m，采用懸掛式高噴防滲墻，深15.0 m，墻厚0.6 m。防滲墻采用三管法高壓旋噴灌漿工藝。

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1 000 m2，共245個(gè)孔，其中：第1單元對應(yīng)孔號(hào)CF-1～CF-80，80個(gè)孔；第2單元對應(yīng)孔號(hào)CF-81～CF-160，80個(gè)孔；第3單元對應(yīng)孔號(hào)CF-161～CF-245，85個(gè)孔。

注漿采用純水泥漿，水泥采用普通硅酸鹽水泥，水泥強(qiáng)度等級不低于42.5R，水泥漿水灰比1∶1。

4 高壓噴射灌漿施工工藝

4.1 施工場地布置

用挖掘機(jī)清除施工場地沿防滲墻軸線兩邊各1.0 m范圍內(nèi)的表層直徑大于20 cm的卵石和漂石，以避免影響施工質(zhì)量；同時(shí)對施工場地沿防滲墻軸線兩邊各3.5 m寬范圍回填級配良好的砂卵石，并壓實(shí)[2]。

4.2 鉆孔

采用D90A鉆機(jī)造孔，φ146 mm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

鉆孔終孔自檢合格后，由質(zhì)檢人員現(xiàn)場驗(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φ110 mmPVC管，用拔管器拔出套管。

4.4 噴機(jī)到位、試噴、下噴桿

噴機(jī)行走至孔位后，保證轉(zhuǎn)盤與孔位中心對正，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、氣、漿進(jìn)行噴灌。

4.5 噴灌

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做提升調(diào)整。本工程高壓旋噴連接形式采用旋噴套接，采用單排高壓旋噴套接方式，樁徑0.7 m，間距0.7 m（見圖1），相關(guān)施工參數(shù)見表1。

表1 高壓旋噴灌漿施工參數(shù)Table 1 Construction parameters of high pressure rotary jet grouting

圖1 改線嘉忠公路擋墻布置圖Fig.1 Layout of the cutoff wall of Jiazhong highway

4.6 噴灌的特殊情況處理

（1）高噴應(yīng)連續(xù)作業(yè)，不得無故停噴，中途拆卸噴射管應(yīng)將噴桿放至停灌位置以下進(jìn)行復(fù)灌，搭接長度不小于0.5 m。

（2）高噴灌漿過程中，出現(xiàn)壓力突降或驟升、孔口回漿濃度或回漿量異常等情況時(shí)，應(yīng)查明原因，及時(shí)處理[3]。

（3）高噴灌漿過程中若孔內(nèi)嚴(yán)重漏漿，應(yīng)采取以下措施處理：①孔口不返漿時(shí)，應(yīng)立即停止提升，孔口少量返漿時(shí)，應(yīng)降低提升速度；②降低水壓、流量進(jìn)行原位灌注；③在漿液中摻入速凝劑；④加大漿液密度；⑤向孔內(nèi)填入砂等堵漏材料。

（4）供漿正常情況下，孔口回漿濃度變小，回漿量增大，應(yīng)降低風(fēng)壓并加大進(jìn)漿密度或進(jìn)漿量。

（5）噴漿過程中應(yīng)在地層變化時(shí)調(diào)整高噴參數(shù)。當(dāng)從下而上噴灌，遇到基巖與砂礫石接觸處，應(yīng)靜噴到返漿才慢慢提升，若不返漿應(yīng)停止提升，同時(shí)孔口應(yīng)注入漿液，直到返漿為止。不管施工至何段次，均應(yīng)密切注意返漿量和返漿濃度，及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)，確保施工質(zhì)量。

4.7 孔口回填

高噴灌漿應(yīng)噴至孔口，直至孔內(nèi)漿液不下降為止。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)。

4.8 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)過對高噴過程資料進(jìn)行分析，明確檢查形式為注水檢查[4]和開挖檢查兩種。注水檢查在每個(gè)單元設(shè)一個(gè)檢查孔，開挖檢查由監(jiān)理工程師現(xiàn)場隨機(jī)指定位置，觀察墻體搭接效果及驗(yàn)證各類參數(shù)。

5.2 檢查相關(guān)參數(shù)

檢查孔孔徑不低于φ75 mm，檢查孔深為施工孔深的90%。注水檢查結(jié)束后，對檢查孔進(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3 m、長5 m的溝槽，對墻體厚度、連續(xù)性進(jìn)行觀測。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)場進(jìn)行開挖直觀檢查，墻體厚度大于0.6 m且墻體膠結(jié)良好、連續(xù)，則視為質(zhì)量合格。

5.3 高噴墻滲透系數(shù)計(jì)算公式

K=2Qt/L(H+h0)（H-h0）

式中：K為滲透系數(shù)；Q為穩(wěn)定流量；t為高噴墻平均厚度；L為圍井周邊高噴墻軸線長度；H為圍井內(nèi)試驗(yàn)水位至井底的深度；h0為地下水位至井底的深度。

5.4 質(zhì)量檢查情況

5.4.1 防滲墻檢查孔滲透系數(shù)

高噴防滲墻檢查孔滲透系數(shù)統(tǒng)計(jì)詳見表2。

表2 高噴防滲墻檢查孔滲透系數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 2 Statistics of permeability coefficient of inspection holes in the high pressure jet grouting cutoff wall

5.4.2 防滲墻開挖后效果

防滲墻開挖后效果詳見圖2。

圖2 防滲墻開挖后效果圖Fig.2 Effect after excavation of cutoff wall

6 結(jié)果分析及效果評述

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)3 941.4 m，噴漿共計(jì)3 941.4 m，使用水泥1 849 020 kg，單位注入量469.13 kg/m，其中：Ⅰ序孔123個(gè)，鉆孔1 978.7 m，噴漿1 978.7 m，灌注水泥量1 054 800 kg，單位注入量533.08 kg/m；Ⅱ序孔122個(gè)，鉆孔1 962.7 m，噴漿1 962.7 m，灌注水泥量794 220 kg，單位注入量404.66 kg/m。從Ⅰ序孔、Ⅱ序孔單位灌入量來看，呈明顯遞減趨勢，符合灌漿規(guī)律。

完成旋噴防滲墻檢查孔6個(gè)，鉆孔81.0 m，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）。

由監(jiān)理和業(yè)主現(xiàn)場隨機(jī)指定對防滲墻開挖兩段，開挖深度3.0 m，開挖檢查墻體厚度≥0.8 m，墻體水泥充填密實(shí)、均勻，膠結(jié)完整，搭接連續(xù)、無空隙，墻體強(qiáng)度較高。

金橋水電站地下廠房工程改線公路基礎(chǔ)高壓旋噴防滲墻灌漿無論在理論上還是實(shí)際操作中，各類施工參數(shù)均達(dá)到了設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求，具有施工獨(dú)立、工期短、效率高、工藝可靠、專業(yè)性強(qiáng)、質(zhì)量好等特點(diǎn)?，F(xiàn)場鉆孔做靜水頭壓水試驗(yàn)，證明高壓旋噴防滲墻施工質(zhì)量好，增強(qiáng)了基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和安全性，提高了軟弱地基承載力，達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期目的。

2017年7 月，金橋水電站施工區(qū)域發(fā)生重現(xiàn)期超20年洪水，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)語

金橋水電站地下廠房工程改線公路基礎(chǔ)防滲墻嚴(yán)格按照相關(guān)施工規(guī)范和設(shè)計(jì)、監(jiān)理的要求進(jìn)行施工，孔位偏差、鉆孔深度、段長、壓力、提升速度、漿液濃度、結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)參數(shù)均滿足相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。高噴孔和檢查孔的資料齊全，高噴灌漿的各項(xiàng)檢測指標(biāo)達(dá)到相關(guān)規(guī)范[5]和設(shè)計(jì)要求，工程施工質(zhì)量優(yōu)良。

通過防滲墻施工過程中對各施工參數(shù)的檢驗(yàn)和修正，并經(jīng)過質(zhì)量檢測，證明西藏金橋水電站地下廠房工程改線公路基礎(chǔ)防滲墻施工適用于同類地質(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：35～40 MPa，水量：70 L/min，氣壓：0.6～0.8 MPa，氣量：0.6～0.8 m3/min，漿壓：0.1～0.3 MPa，漿量：60 L/min，提升速度（砂卵石層）：6～12 cm/min。