花涼亭水庫大壩砂層防滲墻施工

(安慶市重點水利工程建設管理局， 安徽 安慶 246003)

花涼亭水庫大壩砂層防滲墻施工

汪文生

(安慶市重點水利工程建設管理局， 安徽 安慶 246003)

花涼亭水庫大壩為黏土心墻砂殼壩，具有黏土心墻薄、壩坡面陡的特點，在施工中遇到穿透7～11m厚砂層問題。本文主要介紹針對此問題采取的處理措施。通過對防滲墻采取工程技術措施并對其施工質量進行檢測，防滲墻防滲效果明顯，可供其他水庫工程參考。

花涼亭水庫； 黏土心墻砂層； 混凝土防滲墻； 成墻技術

1 工程概況

花涼亭水庫位于長江流域皖河支流長河的上游，位于太湖縣城西北約5km處，是一座以防洪、灌溉為主，兼有發電、供水、養殖、航運、旅游等綜合利用效益的大(1)型水利樞紐工程。水庫控制流域面積1870km2，正常蓄水位88.0m，設計汛限水位85.5m，死水位74.0m，總庫容23.98億m3。花涼亭水庫工程等別為Ⅰ等，主要建筑物級別為1級。

花涼亭水庫大壩為黏土心墻砂殼壩，大壩壩頂高程99.25m，防浪墻頂高程100.25m，壩頂寬6.7m，壩頂全長566m，最大壩高58m。

加固設計沿黏土心墻增設混凝土防滲墻，結合墻下帷幕灌漿來解決大壩存在的滲流問題。防滲墻墻厚0.8m，中心線位于黏土心墻中部，各段墻底嵌入基巖深度為：弱風化巖層按入巖1m控制、強風化巖層按入巖1.5m控制。

大壩混凝土防滲墻全長541.2m，其中長187m(河床段)的部分有深7～11m砂層段，砂層為中粗砂，過去采用爆炸振密方法進行過處理。最大墻深65.2m，完成成墻面積23484.74m2，其中砂層部分1321.54m2，完成混凝土澆筑18800m3。

2 防滲墻施工

2.1 設計指標

要求混凝土28d立方抗壓強度大于15MPa，彈性模量小于18000MPa，抗滲等級達到W8，允許滲透比降大于80。

2.2 槽孔劃分

根據設計施工圖提供的地質資料、墻體深度等基本資料情況，確定帷幕灌漿預埋管孔距為1.5m，為了下設接頭管和預埋管均不受影響，將槽孔劃分為Ⅰ、Ⅱ序槽段，槽段長6m。

2.3 主要施工方案

a.通過開挖降低大壩高度3m，形成寬15m左右的防滲墻施工平臺。

b.防滲墻采用“純抓法”與“鉆劈法”結合成槽，基巖以上部分采用SG40重型液壓抓斗抓取，底部基巖采用CZ-30型沖擊鉆機鉆鑿。

c.采用優質膨潤土泥漿護壁，確保孔壁穩定。

d.采用“氣舉法”清孔，利用新制膨潤土泥漿對槽孔進行徹底清孔換漿。

e.采用混凝土泵輸送、“泥漿下直升導管法”澆筑混凝土。

f.采用BG420/100型液壓拔管機進行“接頭管法”墻段連接。

g.在墻體內下設預埋灌漿管，預埋管采用特制鋼桁架定位下設。

2.4 接頭管下設與起拔

該工程采用“接頭管法”進行墻段連接。

澆筑混凝土前，在槽段的一端將配好的專用接頭管置于槽段的端頭，然后澆筑混凝土；待混凝土澆筑后10～11h，用BG420/100型液壓拔管機分段起拔接頭管，拔起10～30cm后間隔1～2h,再拔50～60cm,待3～4h后一次拔出，從而在澆筑墻段的端頭形成接頭孔。該工法能保證墻體間的接縫完整，結合面形狀規則，而且可以節省大量的混凝土和鉆鑿工時。

2.5 混凝土配合比

2.5.1 墻體材料設計指標

a.采用普通硅酸鹽強度等級42.5及以上水泥。

b.采用國標一級以上的膨潤土。

c.粗骨料最大粒徑應小于40mm，含泥量應不大于1.0%。

d.細骨料應選用細度模數2.4～3.0范圍的中細砂，含泥量應不大于3%，黏土含量應不大于1.0%。

e.入槽坍落度18～22cm，擴散度34～40cm，坍落度保持在15 cm以上的時間不小于1h。

f.初凝時間不小于6h，終凝時間不宜大于24h。

g.墻體材料抗壓強度R28≥15MPa，彈性模量E≤18000MPa，抗滲等級為W8，允許滲透比降[J] ≥80。

2.5.2 墻體混凝土配合比

防滲墻混凝土實際配合比見下表。

C15混凝土配合比(1m3混凝土材料用量)表

2.6 穿透砂層技術措施

a.在砂層段，砂層為中粗砂，過去采用爆炸振密方法進行過處理，只鉆取端孔。抓斗無法抓取副孔，通過現場試驗，先采用沖擊鉆鉆進主孔后，再由抓斗抓取剩余部分，砂層下部基巖仍采用沖擊鉆造孔。

b.砂層施工時為保持孔壁穩定，增加泥漿黏稠度，適當摻入重晶石粉。

2.7 施工工效

大壩防滲墻于2009年11月26日正式開工，2010年4月2日完工，歷經128d，完成防滲墻面積23484.74m2，平均工效為183.5m2/天。

3 防滲墻施工質量檢查

3.1 采用鉆芯取樣、探坑進行質量檢測

當墻體混凝土齡期達28d時，使用100型雙管單動鉆機對墻體實施連續取樣，在取樣的過程中來檢查墻體的均勻性和可能存在的缺陷。該工程現場共鉆8個孔，4個探坑，對取出的芯樣在實驗室進行試驗，每孔不同高程各做2組，來對防滲墻的抗壓強度、彈性模量、抗滲系數等指標進行檢測。

3.2 采用探地雷達法進行質量檢測

主要檢測防滲墻墻體缺陷、墻體的均勻性以及墻段接縫等。

a.深度在5m以內使用天線中心頻率為100MHZ的SIR10型探地雷達檢測。

b.深度在5～15m使用天線中心頻率為40MHZ的美國產的SIR10型探地雷達檢測。

c.深度在5m以上的使用可控源音頻大地電磁測深儀、高密度電法或多波列地震映像測試系統檢測。

檢測結果表明：防滲墻墻體整體連續、均勻，質量合格，滿足設計要求。

4 結 語

此次大壩加固中在不同的高程處新埋設了29根測壓管，加上原有能利用的共有46根測壓管。通過對2008～2012年測壓管監測數據對比分析，滲流工況有明顯改善。防滲墻上游壩殼中測壓管水位與庫水位密切相關，其水頭下降一般在2%以內；防滲墻后黏土心墻中測壓管受庫水位影響較小，其水頭下降一般在70%以上，到達壩下88m平臺部位，測壓管水頭下降一般超過85%，防滲墻防滲效果明顯。

Cut-.off Wall Construction for Sand Layer of the Hualiangting Reservoir Dam

Wang Wen-sheng

(AnqingAdministrationofKeyWaterConservancyEngineeringConstruction,Anqing,Anhui246003)

The Hualiangting Reservoir dam is a sand shell dam with clay core, with thin clay core and steep slope surface. The problem in its construction is passing through sand layer at 7—11 meters. This paper mainly deals with the treatment measures taken for the problem. Some engineering technical measures are taken for cut-.off wall and its construction quality is inspected. The results may be available for references for other reservoir projects.

Hualiangting Reservoir; sand layer with clay core; concrete cut-.off wall; cofferdam technique

TV52

A

1005-4774(2014)10-0000-03