胡美霞

【摘要】文章介紹砼防滲墻在包羅水庫(kù)大壩壩基防滲中的應(yīng)用，砼防滲墻適用地層、特點(diǎn)、工藝及設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】漂卵礫石砂；強(qiáng)～中等透水層；壩基滲透性大；管涌或流土型滲透破壞；永久性；砼防滲墻；應(yīng)用

1、工程概況

包羅水庫(kù)位于云龍縣長(zhǎng)新鄉(xiāng)境內(nèi)，沘江中上游左岸一級(jí)支流大達(dá)河上，大達(dá)河全流域面積61.8km2，屬瀾滄江流域沘江水系。水庫(kù)距縣城石門鎮(zhèn)47km，縣城石門鎮(zhèn)距省府昆明574km，距大理州府下關(guān)175km，距大保高速公路125km，交通較為便利。

包羅水庫(kù)總庫(kù)容1184萬(wàn)m3，水庫(kù)年供水量1307.7萬(wàn)m3，其中農(nóng)田灌溉供水1250.3萬(wàn)m3、設(shè)計(jì)灌溉面積2.594萬(wàn)畝，解決農(nóng)村飲水安全供水57.4萬(wàn)m3。包羅水庫(kù)工程由水庫(kù)樞紐工程和灌溉輸水工程兩大部分組成。樞紐工程主要建筑物由大壩、右岸溢洪道和右岸輸水隧洞組成，大壩壩型采用粘土心墻風(fēng)化料壩，壩高68.5m，壩頂高程2209.80m，壩軸線長(zhǎng)268.9m。

2、工程地質(zhì)條件

壩址選擇于新塘村口處，河谷呈“U”型，河道基本順直，右岸凸出，地形較窄。出露J2h1紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，淺灰色團(tuán)塊狀泥巖，夾紫色細(xì)砂巖及石英砂巖，基巖以中等透水層～弱透水層為主。河床地帶覆蓋第四系沖洪積漂卵礫石砂地層，為單元結(jié)構(gòu)，厚達(dá)27～29m，河床沖洪積漂卵礫石砂為強(qiáng)～中等透水層，上部16m以上為強(qiáng)透水層，下部為中等透水層，河床滲透性大。河床沖洪積漂卵礫石砂層單元結(jié)構(gòu)，地表和深部空間組分相對(duì)均勻，粒徑d>5mm含量為78.66～85.63%≥70%，按GB5DZ87—99規(guī)范附錄N.0.3條款內(nèi)容，河床漂卵礫石砂不會(huì)產(chǎn)生地震液化問(wèn)題。壩基沖洪積層較厚，可能存在滲透穩(wěn)定問(wèn)題。根據(jù)5組來(lái)樣顆分曲線，4組不均勻系數(shù)Cu均大于5，土的細(xì)顆粒百分含量Pc=12%～24%<25%（規(guī)范值），漂卵礫石砂層可能產(chǎn)生管涌型滲透破壞；1組來(lái)樣不均勻系數(shù)Cu均大于5，土的細(xì)顆粒百分含量25%（規(guī)范值）河床沖洪積漂卵礫石砂為單元結(jié)構(gòu)，顆粒大小一般2～25cm，個(gè)別孤石達(dá)50～80cm，粒徑大于5mm含量60～80%，巖性為石英砂巖、細(xì)砂巖、泥質(zhì)巖類等，磨圓度好，堆積時(shí)間較長(zhǎng)，基本在洪水作用下搬運(yùn)堆積，堆積較密實(shí)。觸探處漂卵礫石砂顆粒大小對(duì)觸探值有明顯的影響，一般在砂礫石集中處，擊數(shù)偏小，反之漂石、卵石集中處，擊數(shù)偏大。從觸探結(jié)果看，河床漂卵石砂層中，漂石、卵礫石、砂在空間分布上是相對(duì)均勻的，無(wú)明顯的漂石、卵礫石、砂成層情況。觸探擊數(shù)也未有隨深度遞增、遞減情況，總體反映河床漂卵礫石砂層密實(shí)度在空間分布上也相對(duì)“均勻”，天然孔隙比e=0.24，河床漂卵礫石砂層堆積密實(shí)。

3、防滲方案選擇、設(shè)計(jì)、施工及防滲效果

3.1 防滲方案選擇

壩址河谷呈“U”型，河道基本順直，河床覆蓋第四系沖洪積漂卵礫石砂地層，為單元結(jié)構(gòu)，厚達(dá)27～29m，主河道上部1m屬于流動(dòng)性河床，漂卵石砂堆積物受洪水改造大，較松散，1m以下較密實(shí)～密實(shí)，清基深1～2m。河床段大壩壩基座落于較密實(shí)的漂卵礫石砂層上，此層會(huì)產(chǎn)生管涌型或過(guò)渡型滲透破壞，存在滲透變形破壞問(wèn)題，需對(duì)壩基進(jìn)行抗?jié)B透破壞保護(hù)。帷幕灌漿防滲墻使用壽命短，易失效，且大壩壩高69.5m接近高壩，水庫(kù)工程位置高，防洪位置顯著，河床段地下水位較高不利于帷幕的形成，綜合考慮地形、地質(zhì)條件，耐久性、安全可靠性及重要性，推薦采用施工相對(duì)較復(fù)雜、投資也相對(duì)較高的砼防滲墻防滲?；鶐r段采用帷幕灌漿防滲，并使砼防滲墻與下部灌漿帷幕形成有機(jī)、完整的防滲體。

3.2 砼防滲墻設(shè)計(jì)

根據(jù)地質(zhì)條件、滲透剖面圖及《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》，河床段（壩0+083.85～壩0+170.25）基礎(chǔ)沖洪積漂卵礫石砂層及基巖采用C10混凝土防滲墻防滲，混凝土防滲墻軸線位于大壩心墻軸線上，軸線長(zhǎng)86.4m，墻厚80cm，防滲墻采用C10混凝土澆筑，抗?jié)B標(biāo)號(hào)W8，滲透系數(shù)K≤1×10-7cm/s，抗壓等級(jí)C10，彈模16000～20000，防滲墻伸入粘土心墻2m，其頂部高程為2143.80m，2143.30m高程以上的混凝土墻體為現(xiàn)澆，粘土心墻底部設(shè)厚0.5m的砼蓋板，砼蓋板與砼防滲墻形成整體，砼防滲墻底部深入基巖1.0～7.0m，混凝土防滲墻總面積2134.2m2。

根據(jù)地質(zhì)條件和沖洪積漂卵礫石砂層顆分，及砼防滲墻底部深入基巖1.0～7.0m，最大槽深31.3 m，砼防滲墻造孔成槽選用CZ30沖擊式鉆機(jī)造孔方式，槽段長(zhǎng)5～7m，共劃分為16個(gè)槽段，一期與二期采用拔管法連接。

3.3 砼防滲墻施工

砼防滲墻施工從中部最深處往兩邊開始施工，起初一期與二期采用拔管法連接，但接頭管安放時(shí)易傾斜，不好固定，且起拔時(shí)間難控制，最終改為鑿鉆法連結(jié)。施工中主要控制成槽質(zhì)量，對(duì)于孔深、沉渣厚度以及泥漿比重都通過(guò)測(cè)量、試驗(yàn)等手段進(jìn)行嚴(yán)格控制；為了保證接縫質(zhì)量嚴(yán)格控制接頭孔的位置，以及固壁泥漿的黏度不能太小，含砂量不能太大；混凝土澆筑時(shí)主要控制導(dǎo)管提升速度和混凝土澆灌的連續(xù)性，嚴(yán)禁長(zhǎng)時(shí)間中斷澆筑，以保證混凝土防滲墻的抗?jié)B質(zhì)量。

施工中由于地下水位高、流動(dòng)性大等原因造成5#、6#、7#、8#、10#槽孔內(nèi)塌孔，坍塌槽孔先掏出坍塌物，在坍塌部位以下回填了粘土，坍塌部位以上回填C10混凝土，重新開孔造槽。

3.4 砼防滲墻的防滲效果

⑴對(duì)砼防滲墻所用C10混凝土抗壓、抗?jié)B及彈模抽檢

對(duì)砼防滲墻所用C10混凝土抗壓、抗?jié)B及彈模抽檢，情況詳見表1。

⑵砼防滲墻在成墻后鉆孔注水試驗(yàn)

砼防滲墻在成墻后進(jìn)行鉆孔注水試驗(yàn)，鉆孔共計(jì)2個(gè)，分別布置于防滲墻7#槽孔及11#槽孔上，試驗(yàn)成果見表2。

⑶砼防滲墻無(wú)損檢測(cè)

對(duì)砼防滲墻進(jìn)行了無(wú)損檢測(cè)，無(wú)損檢測(cè)采用中國(guó)地質(zhì)裝備總公司重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的DUK-2A高密度電法測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)防滲墻斷面進(jìn)行均勻性檢測(cè)。本次防滲墻高密度電法無(wú)損檢測(cè)對(duì)同一斷面采用溫納、溫施兩種檢測(cè)方法，溫施檢測(cè)圖主要用于測(cè)量防滲墻深度，故以溫納法檢測(cè)圖為評(píng)定依據(jù)。

防滲墻整體電阻率基本相同，墻體較均勻，墻體接縫處電阻率無(wú)明顯變化，墻段接縫良好。表層電阻率較低，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工分析主要由于基礎(chǔ)灌漿作業(yè)正在進(jìn)行，表層積水所致。在9#槽深度18～20m附近處有一面積約280cm2區(qū)域電阻率突然降低，該點(diǎn)處墻體不均勻，針對(duì)該點(diǎn)處墻體不均勻，在該部位增加3個(gè)帷幕灌漿孔進(jìn)行加強(qiáng)灌漿，布置于防滲墻軸線上游0.6m處，灌漿壓力為0.4Mpa。

大壩基礎(chǔ)砼防滲墻所用C10混凝土抗壓、抗?jié)B及彈模均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。成墻后進(jìn)行鉆孔注水試驗(yàn)滲透系數(shù)達(dá)到K≤1×10-7cm/s的要求，達(dá)到了防滲的目的?；A(chǔ)防滲墻無(wú)損檢測(cè)結(jié)論為局部小缺陷，基本完整，且已做加強(qiáng)灌漿處理。

4、結(jié)束語(yǔ)

大壩壩基覆蓋第四系沖洪積漂卵礫石砂地層，覆蓋層較厚需做防滲處理，高壓噴射灌漿對(duì)地層敏感性較強(qiáng)，對(duì)致密的砂直徑受到影響，有大塊徑的卵石、漂石時(shí)帷幕體連續(xù)性不易保證，缺少快速可靠的檢查方法；帷幕灌漿技術(shù)相對(duì)成熟但使用壽命短，易失效，且在河床段地下水位較高，較難形成有效幕體；砼防滲墻是在造成完整的槽孔并有可靠的接頭條件下澆注成的，且在造孔過(guò)程中，泥漿的滲透和泥皮的存在，形成了一個(gè)附加的隔水層，砼防滲墻是最為穩(wěn)妥可靠的。包羅水庫(kù)壩基第四系沖洪積漂卵礫石砂地層，砼防滲墻造孔成槽采用CZ30沖擊式鉆機(jī)造孔，在造孔時(shí)沒(méi)遇到任何問(wèn)題，且在如此高的地下水位時(shí)僅有5個(gè)槽段孔內(nèi)塌孔，砼防滲墻成墻后鉆孔注水試驗(yàn)達(dá)到了防滲要求，無(wú)損檢測(cè)結(jié)論為局部小缺陷，基本完整。包羅水庫(kù)沖洪積漂卵礫石砂地層壩基采用砼防滲墻可以達(dá)到防滲效果，采用CZ30沖擊式鉆機(jī)造孔是成功的。

參考文獻(xiàn)：

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[3]《地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用》叢藹森編著。