林萬青,呂志升,金 劍
(1.浙江省水利水電工程質(zhì)量與安全監(jiān)督管理中心,浙江 杭州 310012;2.縉云縣水利局,浙江 縉云 321400;3.浙江省正邦水電建設(shè)有限公司,浙江 杭州 310051)
潛明水庫是一座在建的集防洪、供水、灌溉、發(fā)電為一體的中型水利工程。工程采用分期圍堰導(dǎo)流,先在左岸修建一期圍堰,并利用右岸束窄河床過流。其一期圍堰最大高度7.00 m,其底部有約4.00 m厚的砂礫石層,采用混凝土防滲墻進(jìn)行防滲。
由于一期圍堰在汛期施工,度汛壓力較大,要求圍堰盡快完成施工,而混凝土防滲墻施工是控制圍堰工期的關(guān)鍵。另外,圍堰頂部寬度較小,難以滿足沖擊鉆常規(guī)作業(yè)的空間要求。考慮到圍堰擋水高度不高,圍堰防滲墻采用抓斗式成槽機(jī)作業(yè),即混凝土防滲墻不嵌巖施工技術(shù)。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是施工效率高,可縮短圍堰施工工期;缺點(diǎn)是嵌巖難度大,難以達(dá)到設(shè)計(jì)嵌巖深度。本文對(duì)不嵌巖技術(shù)的質(zhì)量控制、優(yōu)缺點(diǎn)及防滲效果進(jìn)行初步研究,為同類工程提供參考經(jīng)驗(yàn)。
混凝土防滲墻不嵌巖施工技術(shù)是以抓斗式成槽機(jī)作為施工器械,槽孔開挖深度至基巖面,但不嵌入基巖內(nèi)部的一種施工技術(shù)。該技術(shù)被應(yīng)用到潛明水庫一期圍堰施工中,防滲體系由混凝土面板和混凝土防滲墻組成。防滲墻最小厚度0.60 m,標(biāo)號(hào)為C15W6(抗壓強(qiáng)度≥15.0 MPa、抗拉強(qiáng)度≥1.0 MPa),墻體滲透系數(shù)要求K≤5×10-7cm/s,同時(shí)防滲墻兩側(cè)各100 cm范圍內(nèi)采用粒徑小于10 cm的級(jí)配砂礫料填筑?;炷练罎B墻的施工工藝已經(jīng)比較成熟,不再詳細(xì)論述,可參考相關(guān)文獻(xiàn)[1-4]。工藝流程見圖1,圍堰設(shè)計(jì)典型斷面見圖2。
圖1 圍堰防滲墻施工工藝流程圖
圖2 一期圍堰典型斷面圖 單位:cm
2.2.1 槽段質(zhì)量控制與檢查
(1)開工前測(cè)定防滲軸線并標(biāo)明中心線,孔位允許偏差不得大于3 cm。抓孔鉆具厚度均不得小于58 cm。
(2)孔形控制與驗(yàn)收項(xiàng)目主要有深度、厚度和孔斜:防滲墻設(shè)計(jì)厚度0.60 m,孔斜率指標(biāo)為不大于0.4%,遇含有孤石、漂石地層以及基巖面傾斜度較大等特殊情況時(shí),孔斜率按0.6%控制。
(3)孔深驗(yàn)收時(shí)使用測(cè)繩測(cè)量。
2.2.2 終孔段質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
終孔段鉆進(jìn)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),以是否抓至基巖面作出判定。不嵌巖施工技術(shù)雖不嵌入基巖內(nèi)部,但仍需開挖至基巖面,以保證必要的防滲效果。基巖面的判定方法如下:
(1)抓取芯樣判定。觀察抓取出的終孔段地層巖樣,由監(jiān)理、地質(zhì)工程師共同鑒定是否已抓到基巖面。
(2)聲音法判定。抓至基巖面時(shí),作業(yè)點(diǎn)附近有明顯振動(dòng),抓斗抓巖時(shí)的聲音較響,與抓砂礫石層聲音明顯不同。
(3)“5抓法施工”。在判定抓至基巖面后,再用力抓取5下,盡可能多的抓取基巖。將抓取的物質(zhì)抓出后,判定巖樣與砂礫石明顯不同時(shí),即可進(jìn)行清孔換漿,進(jìn)行防滲墻水下混凝土澆筑。
(1)混凝土防滲墻不嵌巖施工技術(shù)最大的特點(diǎn)就是施工進(jìn)度快。直接采用抓斗式成槽機(jī)鉆孔,無需采用沖擊鉆設(shè)備嵌巖,減少了不同類型成墻施工設(shè)備間的轉(zhuǎn)換,從而大大提高施工速度。
(2)工作面占用小。汛期土石圍堰防滲墻施工采用不嵌巖工藝,僅使用成槽機(jī),圍堰頂寬可由16.00 m減小至8.50 m,大大減少圍堰斷面,也避免圍堰過多占用主體工程工作面。
同時(shí)與嵌巖防滲墻相比,不嵌巖防滲墻的防滲效果稍差一些。但圍堰屬于臨時(shí)性工程,承受的水頭壓力較小,擋水時(shí)間較短,且允許存在一定的滲漏量,因此,相對(duì)于工期和度汛需要而言,稍差的防滲效果是可以接受的。
潛明水庫一期圍堰施工完成后,截至目前已經(jīng)經(jīng)受住汛期的考驗(yàn)。其中“2017.06.25”大洪水來勢(shì)兇猛,最高水位達(dá)到222.50 m(圍堰頂高程225.00 m),洪水持續(xù)4 h。在這種情況下圍堰經(jīng)受住考驗(yàn),沒有發(fā)生滲透破壞,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,圍堰背水側(cè)基坑滲水量較小,不影響工程正常施工(見圖3)。這說明不嵌巖混凝土防滲墻防滲效果較好,可以滿足工程施工需求。
圖3 “2017.06.25”大洪水圍堰現(xiàn)狀圖
圍堰不嵌巖混凝土防滲墻的防滲效果滿足潛明水庫一期圍堰內(nèi)建筑物的正常施工需求。而且其施工效率高、工作面占用小的特點(diǎn),尤其適用于圍堰建設(shè)時(shí)對(duì)工期要求緊、度汛壓力大的工程中。目前,混凝土防滲墻不嵌巖施工技術(shù)還不成熟,當(dāng)應(yīng)用到其他工程時(shí),需要結(jié)合具體的地質(zhì)條件、圍堰結(jié)構(gòu)等實(shí)際情況,對(duì)其滲透穩(wěn)定性進(jìn)行論證和分析。
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