【摘要】一般水利水電工程建設(shè)過程中的土石圍堰填筑于原河床漂卵礫石地層采取就地取材進行填筑,級配差、結(jié)構(gòu)松散、孔隙大,透水性強,這給防滲施工造成極大的困難。通過液壓抓斗直接成槽塑性砼防滲連續(xù)墻的施工在安江水電站項目一期圍堰工程中的應(yīng)用,解決了在漂卵礫石地層土石圍堰防滲難題。塑性砼防滲連續(xù)墻具有質(zhì)量保證率高,施工速度快,勞動生產(chǎn)率高,成本低的優(yōu)點。
【關(guān)鍵詞】塑性砼;漂卵礫地層;圍堰防滲;應(yīng)用
1.概述
1.1工程概況
安江水電站工程位于沅水干流中游、湖南省洪江市境內(nèi)的安江鎮(zhèn),是湖南省境內(nèi)沅水干流梯級開發(fā)的第四級,其上游為洪江水電站,下游為銅灣水電站。工程壩址位于安江鎮(zhèn)上游約8.5km,樞紐工程屬Ⅱ等大(2)型工程,是一座以發(fā)電為主,兼有航運、旅游等綜合利用效益的水利水電工程。
1.2應(yīng)用背景
安江電站分兩期進行施工,根據(jù)一期圍堰布置方案,上、下游圍堰布置在左岸與銅鼓洲之間,縱向圍堰布置在銅鼓洲上,上游圍堰軸線長527m,縱向圍堰長450m,下游圍堰長440m,基坑面積約200000m2。由于沅江先后經(jīng)過當?shù)匕傩仗越?、采砂船深度取砂和小粒徑卵石后,目前河床中上部剩下都只是級配單一,粒徑極大的松散漂卵礫石,空隙極大,漏漿極其嚴重。在如此工況下進行防滲處理,要么防滲處理費用高,要么處理后普遍存在漏水嚴重,造成后期抽水費用極高,甚至出現(xiàn)防滲失敗無法進行下一步施工,嚴重影響工期。這將給工程各方帶來極大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響,如何確保在漂卵礫地層圍堰防滲效果的問題,具有很高現(xiàn)實和經(jīng)濟意義。
2.項目研究
2.1工程地質(zhì)情況:
安江水電站工程壩址位于銅鼓洲,銅鼓洲將沅水分成左、右兩汊,其中左河汊為主河道。左河床高程150~158m,河床寬約240m,砂礫石覆蓋層厚約3.7~9.2m;右河床高程150~156m,寬320m,砂礫石覆蓋層厚約1.7~10m;銅鼓洲最大寬度180m,高程156~163m,長1.2km。河床、銅鼓洲及邊灘分布的第四系松散堆積層(Q)為全新統(tǒng)沖積堆積,主要為褐黃色砂壤土、壤土,可塑狀,中至高壓縮性,滲透數(shù)k=6×10-5cm/s,厚2~8m;砂卵礫石層結(jié)構(gòu)松散,滲透數(shù)k=3×10-2cm/s,厚約8~12m。
2.2圍堰防滲方案的對比:
1、采用黏土心墻防滲水下部分由于砂卵礫石層太厚,將無法形成有效的防滲墻。
2、采用采用高壓擺噴與常規(guī)旋噴樁防滲墻時將會出現(xiàn)嚴重漏漿,將造成高壓擺噴和常規(guī)旋噴樁難以成防滲墻。
3、圍堰防滲采用混凝土地下連續(xù)墻,將有效的解決水下厚砂卵礫石層的防滲問題。
3.現(xiàn)場應(yīng)用
3.1施工過程
圍堰填筑→地下墻成槽→水下砼澆注。
1、圍堰填筑堆石戧堤先行進占,戧堤的高程高出水面1米,當戧堤進占40米以上后,上、下游的混凝土地下連續(xù)墻進行成槽施工。
2、成槽施工采用目前世界上最先進的成槽設(shè)備之一德國寶峨GB-34液壓抓斗直接成槽。槽段劃分為6米一個標準槽段,分Ⅱ施工。槽段間接頭采用拔管接頭連接。
3、水下砼澆注采用直升導管法施工,整個槽段設(shè)置二套導管。
3.2現(xiàn)場問題處理
當出現(xiàn)大漏漿及抓斗斗體出槽液面下降時,用挖掘機或輪式裝載機將粉細砂土或粘土傾倒入槽,利用抓斗斗體在槽內(nèi)活動制備泥漿,一方面通過漏失泥漿攜帶粉細砂土將漂卵礫石縫隙充填滿,另一方面可維持槽內(nèi)液面,防止槽孔坍塌。這樣就可以不使用沖擊鉆機施工導向孔直接成槽,減小沖擊鉆施工先導孔時對砂礫石層的擾動降低到最小程度來施工連續(xù)墻,從而加快施工進度,效率高,達到堵漏的目的。
3.3運用效果
1、采用德國寶峨GB34液壓抓斗直接成槽明顯地提高了塑性砼防滲墻的施工進度,比安江電站項目部要求的施工工期提前了3天時間完成圍堰閉氣,基坑閉氣后僅用三臺45千瓦、一臺75千瓦的抽水機進行排水,兩天時間就將整個基坑抽干開挖設(shè)備就能夠下基坑進行開挖;砼結(jié)構(gòu)施工期間僅需2臺45千瓦的抽水機間歇性抽水就可以維持集水井的水位,保證基坑內(nèi)的正常施工,達到了預(yù)期的效果。
2、直接經(jīng)濟效益估算:漂卵石地層采用德國寶峨GB34液壓抓斗直接成槽與常規(guī)先灌漿固結(jié)處理,再按照兩鉆一抓成槽工藝施工,至少可節(jié)約人工費和機械費40元/m2(65元/m3),加固處理按25元/m2計,安江電站一期上游7400m2防滲墻可節(jié)約成本48萬元。
4.結(jié)語
在地下連續(xù)墻施工中使用液壓抓斗直接成槽從而加快施工進度,減少勞動力,效率高。對于漂卵石地層土石圍堰防滲采用塑性砼防滲連續(xù)墻具有經(jīng)濟上成本相對較低,施工方便,不僅提高了設(shè)備使用效率,而且節(jié)約了時間,縮短了施工工期,堵漏效果好,為下步同類地層圍堰防滲提供借鑒作用。對于水電水利工程以及建筑行業(yè)成功應(yīng)用該項技術(shù)后,可大大提高防滲墻施工效率,加快施工進度,同時拓寬了地下連續(xù)墻的應(yīng)用領(lǐng)域,提高施工隊伍的整體素質(zhì),提高市場競爭力。
參考文獻
[1]《水利水電工程圍堰設(shè)計導則》(DL/T5087-1999)
[2]候振坤.漂卵礫石地層防滲施工技術(shù).《廣東水利水電》,2011年第9 期
[3]蔣振中.我國地下連續(xù)墻施工技術(shù)近年來的新發(fā)展[A].2004水利水電地基與基礎(chǔ)工程技術(shù)[C].2004.207-209