王國輝

(張掖市金水水利水電監(jiān)理有限責任公司，甘肅 張掖 734000)

雙塔水庫輸水洞防滲墻施工塌孔事故處理分析

王國輝

(張掖市金水水利水電監(jiān)理有限責任公司，甘肅 張掖 734000)

雙塔水庫除險加固工程1號副壩混凝土防滲墻施工，是此次除險加固工程的關鍵分部工程。在工程實施前，壩體主河道段存在三個滲漏點，在防滲墻施工過程中，嚴把工程程序驗收關，尤其在壩體最大滲流點的老輸水洞部位防滲墻施工中，成功處置了塌孔事故，為同類防滲墻工程施工提供了參考。

縮短槽孔法；老輸水洞；防滲墻施工；塌孔處理

1 工程概況

雙塔水庫位于甘肅省酒泉市瓜州縣城以東約48km的疏勒河中游，主要樞紐建筑物有主壩、1號副壩、2號副壩，輸水洞、1號溢洪道(原稱正常溢洪道)、2號溢洪道(原稱非常溢洪道)、泄洪渠、輸水渠等。主壩為黏土心墻砂礫石壩，壩頂長1040m、寬8m，最大壩高26.8m，壩基防滲型式為黏土截水槽及混凝土防滲墻。雙塔水庫是一座以灌溉為主，兼顧城鄉(xiāng)和生態(tài)用水、防洪、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合利用的大(2)型水庫。雙塔水庫正常高水位為1330.30m，應急處理前限制水位不得超過1329.80m，兩水位間庫容為1300萬m3。原設計庫容2.4億m3。

該水庫始建于1958年，1960年3月建成蓄水。曾先后進行三次除險加固設計、施工。雙塔水庫主壩雖經(jīng)三次加固處理，但在2013年9月27日，當庫水位達到1330.21m時，卻出現(xiàn)了多處滲漏點，目前采用降低水位的運行方式。由于雙塔水庫降低水位運行，嚴重制約了水庫效益的發(fā)揮，因此，此次對壩體再次進行除險加固設計、施工。1號副壩工程的主要建設內(nèi)容是：對1號副壩進行加固處理，加寬壩頂，培厚壩體；完善防滲體系，壩體增設混凝土防滲墻，壩基進行帷幕灌漿，修復上游護坡，增設壩后反濾體和排水溝等。

2 老輸水洞情況簡介

老輸水洞位于1號副壩主河道0+240～0+262處，始建于1958年，在1984年的第二次除險加固時予以廢除，新建輸水洞位于主壩右壩肩處，老輸水洞用混凝土填塞。

3 混凝土防滲墻設計

此次除險加固工程混凝土防滲墻設計：防滲墻采用柔性材料，28天抗壓強度為1～5MPa，彈性模量小于1000MPa，混凝土滲透系數(shù)不大于1×10-7cm/s，抗凍等級F200；樁號0+175～0+334段采用C10抗硫酸鹽塑性混凝土，其余壩段為C10普通硅酸鹽塑性混凝土，墻體寬度60cm，入巖深度1.0m，設計采用塑性混凝土防滲墻結合墻下帷幕灌漿的防滲體系。此次設計加強了對原輸水洞部位的防滲處理，在0+240～0+262段下游增設了副帷幕灌漿。

4 防滲墻先導孔勘探及施工方案

為了復核1號副壩地質(zhì)情況，2016年3月工程主體開工后，根據(jù)規(guī)范要求，建設項目部及監(jiān)理部立即安排地質(zhì)勘察承建單位對1號副壩的地質(zhì)情況進行了復勘，重點對原輸水洞部位做了詳細的復勘，全壩段共布設先導孔12個，其中在老輸水洞部位布設了2個先導孔。復勘成果表明：原老輸水洞洞頂為圓拱形，洞頂及側墻均采用鋼筋混凝土澆筑，兩側墻寬度在1～2m左右，高度在2m左右。輸水洞封堵施工時只封堵了洞內(nèi)，對洞外沒有采取防滲處理等措施，由于水庫已帶病運行多年，原輸水洞部位滲漏主要集中在輸水洞和壩體、輸水洞和基巖的結合部位，該處巖石裂隙比較發(fā)育，滲漏嚴重，壩基滲水均排入下游的老輸水渠。

2016年4月24日，結合輸水洞的現(xiàn)狀滲漏情況，監(jiān)理部組織了由業(yè)主代表、設計項目負責人、地質(zhì)代表及施工單位參加的防滲墻施工專題會議，共同對主壩及副壩防滲墻的入巖標準進行了確定，同時對1號副壩老輸水洞防滲墻施工方案進行了討論。決定采用抓斗和沖擊鉆機結合的施工方法，將1號副壩樁號0+244.32～0+251.82段混凝土防滲墻貫穿原輸水洞后深入基巖，將滲漏通道徹底切斷，并確保防滲墻入巖深度不小于1m。

5 防滲墻設計配合比

1號副壩總長度662m，壩頂高程1332.80m，設計防滲墻頂部高程1332.30m，樁號0+422.83～0+458.71段為1號溢洪道，該溢洪道兩側墻均為漿砌塊石結構，考慮到防滲墻與漿砌石的連接難度，決定兩側采用高壓旋噴進行防滲墻連接施工，樁號0+514.60～0+539.60段為此次新建的2號溢洪道。整個壩段共布設84個槽孔，最大槽孔寬度8.07m，最小槽孔寬度2.53m，絕大部分槽孔寬度為7.50m，老輸水洞位于樁號0+244.32～0+251.82處，中心樁號0+248.07，對應防滲墻35號槽孔，槽孔寬度7.50m(見下圖)。

防滲墻施工采用抓斗機和沖擊鉆機鉆孔成槽、膨潤土泥漿護壁、泥漿下直升導管法澆筑混凝土的施工方案。導向槽采用C20混凝土澆筑，平均口寬68cm，深度1.40m，導向槽側墻厚度50cm，為保證防滲墻施工中抓斗及沖擊鉆的正常作業(yè)，根據(jù)《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術規(guī)范》(SL 174—2014)的規(guī)定，導向槽采用鋼筋混凝土結構，樁號0+175～0+334段防滲墻軸線在原壩體壤土心墻上，其余壩段無心墻。

1號副壩防滲墻施工示意圖(單位：m)

塑性混凝土技術指標：抗壓強度R28=1～5MPa；彈性模量E28≤1000MPa；滲透系數(shù)K28≤1×10-7cm/s；滲透比降J>80；初凝時間不小于6h，終凝時間不大于24h；混凝土密度不小于2100kg/m2；泌水率為2h<4%。

混凝土采用一級配，為水下自密實大流動性混凝土(水下導管自下而上澆筑法)；坍落度180～220mm；擴散度340～400mm；坍落度保持在150mm以上的時間應不小于1h；黏土粉采用干摻法施工。

水泥采用P.MSR 42.5中抗硫酸鹽硅酸鹽水泥；細骨料采用天然砂，粗骨料為粒徑5～20mm的卵石，均由雙塔水庫附近石料廠生產(chǎn)；黏土粉為附近公司產(chǎn)品；外加劑為FL-HPC型聚羧酸高性能減水劑；拌和用水為水庫水。

配合比在防滲墻施工前40天委托具有甲級資質(zhì)的單位設計，經(jīng)多方案比較推薦的設計配合比見表1。

表1 推薦施工配合比

6 塌孔處理措施

6.1 塌孔發(fā)生過程

根據(jù)防滲墻施工技術要求，施工單位先期上報了防滲墻施工專項施工方案，監(jiān)理單位認真進行了審核并批復了意見，在進行防滲墻生產(chǎn)性試驗后，2016年5月22日，1號副壩防滲墻施工正式開始。6月9日，老輸水洞處防滲墻35號槽孔在開挖到15m深度時發(fā)生塌孔，固壁泥漿在5min內(nèi)流失殆盡。

6.2 處理方案

為保證施工安全，決定在回填35號槽孔后，先進行左右兩側37號、33號槽孔的施工，在33號槽孔完成后按“趕羊法”逐漸靠近35號槽孔，初步?jīng)Q定采取縮短槽孔的方案。

該槽孔防滲墻澆筑至老輸水洞洞頂，后期采取加密灌漿，若在抓斗機開抓成槽過程中仍有塌孔形象，可對導墻(導向槽)兩側的鋼筋混凝土進行固壁后再開抓，并將該槽孔寬度由7.5m縮短至2.8m(抓斗機的斗寬)，將原長度為7.5m的35號槽孔，分為長度2.8m的35號槽孔和長度4.7m的35-1號槽孔進行施工。

6.3 實施過程

6月16日，開始對縮短長度的35號槽孔進行施工，槽孔寬度2.8m，在成槽過程中仍有漏漿現(xiàn)象發(fā)生，經(jīng)回填約15m3黏土后，成槽工作順利完成。經(jīng)基巖面確定，終孔深度20.74m(設計深度21.79m)，經(jīng)清孔驗收合格后進行了混凝土澆筑。

6月18日，35號槽孔剩余二抓4.7m長度的35-1號槽孔成槽施工開始進行。為保證老輸水洞的滲漏封堵效果， 1號副壩老輸水洞防滲墻按照設計深度入巖，剩余4.7m長度的防滲墻按照設計貫穿洞頂并深入基巖1m，同時，沖擊鉆自一抓開始逐步向二抓靠近，若二抓在沖擊過程中出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，可用黏土回填擠密后再開抓。經(jīng)過現(xiàn)場全過程跟蹤指揮，成功成槽并入巖。至此，1號副壩老輸水洞混凝土防滲墻施工圓滿結束。35號槽孔的最終成果見表2。

表2 1號副壩混凝土防滲墻35號槽孔成果 單位：mm

6.4 實施效果

1號副壩混凝土防滲墻施工結束后，經(jīng)2016年7月8日—10月15日的帷幕灌漿施工，主河道三個滲流點全部封閉，原來最大滲流部位的老輸水洞下游滲流全部截斷，無新滲流通道，達到了預期目的，經(jīng)試驗檢測，防滲墻抗壓、抗?jié)B參數(shù)全部符合規(guī)范要求。

7 結 語

混凝土防滲墻施工，巖面鑒定是成槽驗收的關鍵，1號副壩老輸水洞處混凝土防滲墻施工中，在出現(xiàn)塌孔事故的特殊情況下，本著“質(zhì)量優(yōu)先”的原則，采用縮短槽孔長度的施工方法，設法使防滲墻按照設計及既定方案成功入巖，確保了防滲墻的防滲效果，為同類工程的防滲墻施工提供了有益的參考。

Analysis on Hole Collapse Accident Treatment of Shuangta Reservoir Water Conveying Tunnel Cutoff Wall Construction

WANG Guohui

(ZhangyeJinshuiWaterConservancyandHydropowerSupervisionCo.,Ltd.,Zhangye734000,China)

Construction of No.1 auxiliary dam concrete cutoff wall in Shuangta Reservoir Reinforcement Project is a key sub-project of the reinforcement project. The dam main river section has three leakage points before project implementation. Project procedure acceptance should be strictly controlled during cutoff wall construction process, especially in the cutoff wall construction of the old water conveying tunnel with the largest leakage point of the dam. The hole collapse accident is handled successfully, thereby providing reference for similar cutoff wall engineering construction.

slotted hole shortening method; old water conveying tunnel; cutoff wall construction; hole collapse treatment

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.07.002

TV543

A

1673-8241(2017)07- 0004- 03