王勝強
(山西省大同市農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)辦,大同037004;山西省黃河水利工程咨詢有限公司,太原030012)
引黃北干線自下土寨分水閘引水,途徑平朔、山陰、懷仁至大同,是解決山西省朔州市和大同市工業(yè)及城市生活用水的大型引水工程。大梁水庫是引黃北干線上的一座調(diào)節(jié)水庫,水庫位于朔州市平魯區(qū)井坪鎮(zhèn)的下稱溝內(nèi),主壩為黃土心墻砂礫料混合壩,壩軸線采取直線形布置,橫跨下稱溝谷地,最大壩高26.0 m,壩頂長1145 m。壩基采用塑性混凝土防滲墻,見圖1,圖2。
圖1 左壩肩塑性混凝土防滲墻剖面示意圖
圖2 右壩肩塑性混凝土防滲墻剖面示意圖
主壩基礎(chǔ)處理工程自1992年開工至1999年已完成的項目包括:壩基截滲槽開挖回填、沖溝處理、高噴墻防滲處理。目前截滲槽已回填至壩基高程(壩頂高程以下26 m),加上防凍保護層1.8~2 m,右壩肩壩基高程以下采用塑性混凝土防滲墻結(jié)合帷幕灌漿截滲,左壩肩壩基高程以下采用塑性混凝土防滲墻截滲。
主壩壩基土層厚度約100 m,自上而下為新生界第四系全新統(tǒng)沖洪積砂礫石,近代沖溝分布厚3~6 m;上更新統(tǒng)沖洪積黃土狀亞砂土,最大厚度27 m;中更新統(tǒng)沖洪積砂礫石夾亞黏土,厚度10~19 m。第三系上新統(tǒng)坡洪積紅黏土和沖洪積砂礫石,最大厚度約70 m。下伏為奧陶系上馬家溝組灰?guī)r。
塑性混凝土防滲墻導墻采用倒“L”型,導墻槽凈寬700 mm,肋厚400 mm,翼面厚200 mm、寬1 200 mm,深1 200 mm,采用C20鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。導墻的結(jié)構(gòu)及尺寸詳見圖3。
圖3 導墻結(jié)構(gòu)及尺寸圖
根據(jù)不同的地層及施工進度安排,主要采用了鉆劈法、鉆抓法兩種方法進行施工。左壩肩以亞砂土、亞黏土、紅黏土為主,所以采用鉆抓法與鉆劈法結(jié)合的方法進行施工;右壩肩以亞砂土、風化巖、砂巖為主,所以采用鉆劈法進行施工。
①“鉆抓法”施工過程及方法。將槽段沿施工軸線劃分為主孔和副孔,布置原則為主孔在槽段起止端和中間位置,副孔在主孔中間位置,施工時先進行主孔施工,后進行副孔施工。首先采用CZ-60沖擊鉆機在槽孔兩端和中部分別鉆主孔,孔徑60 mm,孔深為設(shè)計墻深,再使用液壓抓斗進行副孔開挖。當抓斗開挖至設(shè)計墻底高程時及時報告監(jiān)理工程師進行終孔驗收,并取樣保存。該施工方法的優(yōu)點是施工速度快,適用于槽孔深度不大的地層,孔斜控制方便,成槽質(zhì)量高。
②“鉆劈法”施工過程及方法。將槽段沿施工軸線劃分為主孔和副孔,布置原則為主孔在槽段起止端和中間位置,副孔在主孔中間位置,施工時先進行主孔施工,后進行副孔施工。首先采用CZ-60沖擊鉆機在槽孔兩端和中部分別鉆主孔,孔徑60 mm,孔深為設(shè)計墻深,再使用CZ-60沖擊鉆機進行副孔鉆孔。當鉆孔至強風化巖時及時報告監(jiān)理工程師進行終孔驗收,并取樣保存。
在Ⅰ序槽段混凝土澆筑完成2~3天后,在Ⅰ期槽段端頭處套打一孔做為Ⅱ期槽段的端頭主孔,孔深為設(shè)計墻深,孔徑60 mm,待Ⅱ序槽段成槽后,下設(shè)導管,采用塑性混凝土澆筑至墻頂高程。施工工藝流程見圖4。
圖4 施工工藝流程圖
所取混凝土試件經(jīng)試驗檢測,抗壓強度、彈性模量、滲透系數(shù)均能夠滿足設(shè)計要求。防滲墻施工完成后,對防滲墻進行實體檢測包括在接頭孔處開挖檢查、鉆孔取芯試驗、注水試驗等,塑性混凝土防滲墻充填密實,接頭整齊嚴密,滲透系數(shù)均小于設(shè)計要求。
防滲墻作為水利工程中的重大隱蔽工程,而塑性混凝土防滲墻既能夠滿足普通混凝土防滲墻的滲透性、耐久性,也能節(jié)省材料降低成本,這就要求我們在實踐過程中采用一些新的材料、新的工藝、不斷創(chuàng)新,探索出更有效的施工方法。