水电站特大漂石架空地层防渗墙施工技术浅析

摘 要：水电站特大漂石架空地层在使用过程中经常会出现渗漏的情况，因此在施工中，应该重点关注防渗墙的施工，在施工期间，一般都会选择使用适当方法来堵漏，以此来解决成槽问题。本文首先介绍了某工程的基本情况，其次概述了工程施工技术，最后探讨了工程施工难点及其应对措施，以供参考。

关键词：水电站；深覆盖层；特大孤石；漏浆塌孔

水电站特大漂石架空地层防渗墙施工技术包括很多，比如导墙建筑、造孔工艺、固壁换浆等，每一个施工环节几乎都设计到专业的施工技术，在施工过程中，势必会遇到工程难题，施工人员要依据本工程情况采取科学合理的解决措施，以此保证施工任务顺利完成。

1 工程概况

该大坝上下游围堰为3级建筑物，挡水标准为50年重现期洪水。上游围堰布置于峡谷出口处，右岸为象鼻上游侧山嘴，左岸位于大奔流沟上游侧，距坝轴线约570.0m，上游围堰除河谷较宽阔，河道主流偏左岸，枯水期水面宽约112.0m，左岸自然坡度45°～55°，右岸自然坡度75°～85°，两岸基岩裸露。上游围堰顶高程为1530.50m，顶宽13.5m，轴承为1486.00m。顶宽13.50m，轴线长约174m，最大堰高14.50m，堰基防渗墙施工平台高程1480.00m。防渗墙墙体材料物理力学指标要求：容重不小于20kN/m3，抗压强度不小于20MPa，弹性模量接近20GPa，渗透系数：K≤i×10-7cm/s（i=1～9）。

2 工程施工技术

2.1 导墙建筑

施工单位在建设导墙建筑时，需要围堰填筑，具体施工时，以防渗墙轴线部位为参考点，在其上下游大约10m之间，对其进行振动碾压，确保碾压密实，符合要求。除此之外，选择合适的结构填充物，应本工程要求，选择使用细骨料，因为细骨料带有粘性土的特质，能够有效的提高填筑层的紧密性，防止其出现松散而产生渗漏，尤其某些填筑层因为结构过于松散，而潜藏很多隐患，使用带有粘土性质的细骨料可以有效避免这个问题。因为本工程架空层十分严重，与此同时，漂石以及孤石具有比较高的含量，针对这种情况，施工人员最终决定选择使用钢筋混凝土来设置平台以及导墙，考虑到平台以及导墙强度性能问题，要求混凝土强度为C20，另外，导墙承载能力要超过拔管反力的最大值。

依据施工工期要求，将防渗墙施工分为两个阶段，这两个阶段的槽段要相互间隔布置，连接墙段时，需要使用相关设备，通常采用液压拔管机。这两个阶段的槽段都是6.6m，主孔要求达到1m，副孔要求达到1.8m。

2.2 造孔工艺

结合工程墙体深度等实际情况，施工人员认为适应钻劈法最为合理，所谓钻劈法就是利用不同型号的冲击钻机来完成造孔任务，并且抽孔出渣，主要用于防渗结构中。施工过程中需要使用平底钻头工具，来完成槽段底层压实施工任务，在施工期间不需要抽渣直接平打，直至达到要求的孔深。施工期间经常会遇到砂层以及回填层，这时需要将平低钻头换作空心钻头，而如果施工期间碰到孤石层时在，则需要将空心钻头换成平底钻头，这种情况也可以选择使用十字钻头。

2.3 固壁换浆

有很多类型的泥浆可以应用在固壁换浆中，比如膨润土泥浆、黏土泥浆以及正电胶膨润土泥浆，第一种泥浆比较常用，但是因为本工程存在很多技术难点问题，比如架空层严重，而且覆盖层并不紧密，所以第一种泥浆并不适合应用在本工程中，经过商议研究决定，使用后两种泥浆，因为这两种泥浆能够达到固壁以及悬浮条件。槽孔终孔结束之后，一般情况下，都会选择使用气举法反循环的方法来完成换浆的任务，通常都是在清除孔低淤积情况下，再进行换浆，每次换浆量都有一定的要求，以槽孔总浆量为参考依据，要超过总浆量的1/3。清洗孔壁以及换浆需要很多设备，比如空压管以及空压机等，待到第二阶段清洗以及换浆马上要结束之前，相关人员应该做好泥皮以及残渣的清理工作。清孔全部结束之后，需要在3、4小时之后进行混凝土浇筑，在浇筑之前，要对槽内泥浆进行进一步的检查，尤其泥浆性能以及厚度。

2.4 预埋灌浆管的制作与下设

在这种施工工序中，经常会出现设计墙损坏的情况，为了防止这种情况下出现，尤其要注意帷幕灌浆环节，因为这一环节极容易造成墙体损耗。施工期间，依据本工程特点，上游使用墙体预埋灌浆管的对策，对灌浆管型号有一定的要求，型号为Φ114mm钢管，除此之外，还需要使用螺纹钢筋定位架，之后将钢管以及定位架焊接成桁架结构。吊车起吊时，开始孔口焊接施工，采取整体下设的方式。

2.5 混凝土浇筑与墙段连接

因为本工程附近并没有混凝土原材料，所以需要运输大量的混凝土进入到施工现场，主要使用传统的运输设备即可，比如混凝凝土罐车，应本工程要求，大约5台左右接口，在浇筑水下混凝土时，可以选择使用直升导管的方法，选择导管直径50cm即可，连接墙段时，使用接头管方法。

3 工程施工难点及其应对措施

3.1 漏浆、塌孔是工程施工难点.分析原因主要有以下几种构成：孔底漏浆，往往发生在冲击钻机钻凿主孔时，当钻进至原地层中的渗漏通道时，发生漏浆；孔壁漏浆，多发生在抓斗冲砸副孔与小墙过程中，由于抓斗冲砸速度较快，槽孔壁未形成泥皮，在受到抓斗扰动时，孔壁失稳，发生漏浆；钻头处理孤石引起漏浆，在钻进孤石时，采取聚能爆破和钻孔爆破的方法，当炸药炸碎孤石，原孤石部位产生了渗漏通道发生漏浆。

3.2 漏浆、塌孔的预防。工程施工过程中漏浆、塌孔现象普遍存在，造孔过程中采取了以下措施进行预防：缩短槽段长度，针对具有的地质资料结合实际情况客观分析并提出改进方案，最终采取了3主2副的成槽方案，而没有采取4主3副的成槽方案，尽量减少造孔过程中槽壁的临空面，缩短成槽时间，确保槽段安全；槽段开孔时严禁使用空心钻，要用平底钻平打整个槽段至8m深，期间不能抽渣，以便对地层挤压密实，防止导向槽底部坍塌；抓斗挂重锤钻凿副孔与小墙时专门预备足量的黏土与钻渣的混合料，抓斗施工槽段时间要不停加入黏土与钻渣的混合料，并用重锤搅拌堵住已发生渗浆的渗漏通道，避免其在重锤冲击扰动下继续发展，导致大规模漏浆；造孔时，应该根据施工现场实际情况适当提高各种材料用量，提高泥浆粘度与其他材料的性能指标，并严格按照规定时间进行施工作业，必要时可掺入单相压力封堵剂。

结束语

通过工程实践证明，在地层均一性差、孤漂石含量、架空层严重等强漏失地层中建造防渗墙槽孔难度非常大，在工期和经济条件允许的情况下，应尽量考虑采用预处理方案。在无法预处理的情况下，采用造孔过程中适当增加泥浆黏度、孔口以下8m深度内平打挤密、正电胶泥浆固壁方式等堵漏方法是行之有效的。

参考文献

[1]蒋振中.薄型抓斗防渗墙施工技术[A].2002年水工专委会学术交流会议学术论文集[C].2002.

[2]温立峰，柴军瑞，王晓.考虑覆盖层渗流作用的防渗墙应力变形分析[A].现代水利水电工程抗震防灾研究与进展（2013年）[C].2013.

[3]蒋振中.薄型抓斗防渗墙施工技术[A].2002年水利水电地基与基础工程学术会议论文集[C].2002.

作者简介：莫荣静，身份证号：450104198804070524。