(中國水電基礎(chǔ)局有限公司，河北 邢臺 054300)

1 工程概況

1.1 基本情況

雙塔水庫位于酒泉市瓜州縣城以東約48km的疏勒河中游河段上，始建于1958年，1960年3月建成蓄水，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。原設(shè)計庫容2.4億m3，興利庫容1.2億m3。水庫樞紐主要建筑物有主壩、1號副壩、2號副壩、輸水洞、1號溢洪道、2號溢洪道、泄洪渠、輸水渠等。主壩為黏土心墻砂礫石壩，壩頂長1040m，壩頂寬8m，最大壩高26.80m。

2013年9月27日庫水位在1330.21m時出現(xiàn)多處滲漏點，目前采用降低水位的運行方式，雙塔水庫正常高水位為1330.30m，應(yīng)急處理前限制水位不得超過1329.80m，兩水位間庫容為1300萬m3，由于雙塔水庫降水位運行，嚴(yán)重影響了水庫效益的發(fā)揮。

1.2 防滲體系組成

工程采用的防滲體系為80cm混凝土防滲墻和墻下帷幕灌漿方式，防滲墻為塑性混凝土防滲墻，墻身采用柔性材料，20d立方體抗壓強度為1～5MPa，彈性模量小于1000MPa，滲透系數(shù)不大于1×10-7cm/s，深入基巖0.5～0.8m，墻身預(yù)埋φ110mm帷幕灌漿管，間距1.5m，帷幕灌漿終孔標(biāo)準(zhǔn)為深入基巖透水率小于5Lu線以下5m控制。

2 防滲墻防滲體系施工工藝

2.1 原施工工藝

防滲墻施工一般采用傳統(tǒng)的分期間隔跳槽施工方法，即Ⅰ期、Ⅱ期槽段間隔跳槽施工，該施工方法存在一定的不足及弊端，容易產(chǎn)生孔斜，主要原因為采用分期間隔跳槽施工，待Ⅱ期槽段施工時，Ⅰ期槽段接頭混凝土已終凝，且隨著間隔時間的增加，混凝土強度逐漸增高。當(dāng)采用抓斗成槽機抓取施工時，因混凝土強度高，抓斗成槽機無法順利抓取接頭部位混凝土，從而導(dǎo)致抓取施工時斗體向無混凝土側(cè)(Ⅱ期槽段)傾斜，產(chǎn)生孔斜影響施工進度及質(zhì)量。

2.2 “趕羊法”施工工藝

2.2.1 先期槽施工

防滲墻“趕羊法”施工，首先應(yīng)按Ⅰ期槽施工方式進行成槽澆筑施工，包括成槽施工、預(yù)埋灌漿管下設(shè)、槽段兩側(cè)接頭管下設(shè)，直升導(dǎo)管法進行混凝土澆筑等施工工序。

2.2.2 “趕羊法”施工

“趕羊法”施工的程序為當(dāng)先期槽澆筑完成后，按接頭管起拔要求(初凝并且起拔接頭管時混凝土不出現(xiàn)坍塌)及時起拔接頭管，盡量在混凝土終凝前起拔完畢，其目的為抓斗成槽機抓取接頭孔部位時能直接抓取，避免產(chǎn)生孔斜等問題。

接頭管起拔完成后，立即安排抓斗成槽機施工相鄰槽段，抓取時，首先抓取已起拔接頭孔部位，然后抓取該槽段剩余部位。成槽后，單側(cè)下設(shè)接頭管，預(yù)埋灌漿管及澆筑導(dǎo)管安裝完畢后進行混凝土澆筑，依次進行。

在“趕羊法”施工時，應(yīng)注意?防滲墻應(yīng)連續(xù)施工，中間無間隔，若不能連續(xù)施工，應(yīng)對接頭預(yù)處理，如提前抓取接頭孔后回填土體，防止接頭混凝土終凝或強度提高，導(dǎo)致后期施工困難；?施工中應(yīng)首先抓取接頭孔處部位，防止接頭混凝土終凝或混凝土強度增加導(dǎo)致無法抓取施工；?施工時間應(yīng)在混凝土初凝之后、終凝之前施工完畢，如墻段連接采用接頭管法施工，施工時間應(yīng)在接頭管起拔完成后立即進行施工；?如混凝土終凝后強度較高，抓斗成槽機抓取產(chǎn)生孔斜，應(yīng)立即采取其他措施進行修孔，如沖擊鉆機修孔，避免混凝土強度增加導(dǎo)致施工難度加大。

根據(jù)現(xiàn)場場地情況及施工機具數(shù)量，可安排抓斗成槽機分段施工?？裳匾粋?cè)進行“趕羊法”施工，也可沿已完成槽段兩側(cè)“趕羊法”施工，從兩側(cè)已澆筑槽段向中間側(cè)趕羊法施工，如圖1所示。

圖1 “趕羊法”施工順序示意圖

3 帷幕灌漿防滲體系施工工藝

3.1 鉆孔施工

帷幕灌漿孔采用地質(zhì)回轉(zhuǎn)鉆機鉆孔，根據(jù)地層情況選用金剛石鉆頭或硬質(zhì)合金鉆頭鉆進，鉆孔孔徑不小于56mm，終孔標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照帷幕灌漿孔終孔深度參考先導(dǎo)孔并結(jié)合壓水試驗確定，當(dāng)該段壓水小于5Lu時，按設(shè)計要求加深一段，當(dāng)加深段壓水小于5Lu時，即可終孔；當(dāng)加深段大于5Lu時，繼續(xù)加深，直至滿足終孔標(biāo)準(zhǔn)要求，鉆孔時嚴(yán)格控制孔斜偏差，每鉆進5～10m，進行一次測斜，確?？椎鬃畲笃罘显O(shè)計要求。

3.2 鉆孔沖洗與壓水

在鉆孔沖洗時，采用大泵量水沖孔的方法沖洗孔內(nèi)，直到回水澄清為止，孔內(nèi)沉積物厚度不超過20cm，各灌漿段在灌漿前進行裂隙沖洗，沖洗壓力為該段灌漿壓力的80%，最大不超過1MPa。裂隙沖洗至回水澄清時停止或沖洗時間不大于20min。灌漿孔段裂隙沖洗后，該孔段要立即進行連續(xù)灌漿作業(yè)，因故中斷時間間隔超過24h，則要求在灌漿前重新進行裂隙沖洗。

先導(dǎo)孔和檢查孔在裂隙沖洗后進行單點法壓水，其他孔結(jié)合裂隙沖洗進行簡易壓水，壓水壓力為該段灌漿壓力的80%。

3.3 灌漿施工

采用小口徑鉆孔、孔口封閉、孔內(nèi)循環(huán)、自上而下分段灌漿法，灌漿段長第一段2.0m、第二段3.0m、以下各段5.0m，特殊地段的段長可適當(dāng)縮短或加長，最長不大于10m，漿液采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥漿液灌漿。

灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：?在設(shè)計壓力下，當(dāng)注入率不大于1.0L/min時繼續(xù)灌注30min，灌漿可以結(jié)束；?當(dāng)長期達不到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)報請監(jiān)理人共同研究處理措施；?當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件復(fù)雜，地下水流大，漿液注入量較大，灌漿壓力較低時，持續(xù)灌注時間應(yīng)延長；?當(dāng)巖體較完整，漿液注入量較小時，持續(xù)灌注時間可縮短。

4 滲漏觀測設(shè)施

滲流觀測設(shè)施位于主壩下游，主要位置位于：? 1號滲流觀測點位于主壩樁號0+130.0；? 2號量水堰位于主壩樁號0+380.0；? 3號量水堰位于主壩樁號0+900.0。

2號量水堰受工程施工擾動較大，不能準(zhǔn)確反映防滲墻及灌漿處理前后的防滲效果，因此在進行防滲墻及帷幕灌漿防滲效果分析時，選取 1號、3號量水堰進行分析。

5 主壩防滲墻及帷幕灌漿防滲效果分析

5.1 1號量水三角堰滲流分析

1號量水堰記錄了從2016年5月2日—11月28日兩種水位的變化趨勢變化，如圖2所示。

圖2 1號量水堰庫區(qū)水位與壩后滲流量對比分析趨勢

1號量水堰根據(jù)防滲墻及帷幕灌漿施工時間把其劃分為3個階段進行分析:第一階段，5月2日—6月2日；第二階段，6月3日—8月15日；第三階段，8月16日—11月28日。具體見下表。

不同階段水位、流量值數(shù)值表

第一階段：庫水位持續(xù)上升，但隨著防滲墻及帷幕灌漿施工的推進，下游滲漏量呈現(xiàn)遞減趨勢，流量變化率44.9%，滲流量未隨庫前水位的提升而增大。

第二階段：庫前水位持續(xù)下降，自6月20日左右趨于平穩(wěn)狀態(tài)，下游滲漏量逐步減小，流量穩(wěn)定在0.1～0.2L/S之間。

第三階段：庫前水位急速上升，下游流量略有上升，流量穩(wěn)定在0.2L/S左右，相比于第一階段庫前水位1329.09m高程(下游流量0.468L/S)，對應(yīng)的下游流量減小51.50%。

5.2 3號量水三角堰滲流分析

3號量水堰記錄了從2016年6月2日—11月28日兩種水位的變化，趨勢變化圖如圖3所示。

圖3 3號量水堰庫區(qū)水位與壩后滲流量對比分析趨勢

根據(jù)圖形明確反映，在庫前水位1326.50m以下高程時，2號量水堰不漏水，但后期隨著庫區(qū)水位逐漸升高，壩后雖有滲流量，但保持在0.01～0.03L/s之間。

6 結(jié) 論

通過采用防滲墻“趕羊法”施工，較好地解決了防滲墻分期間隔跳槽施工產(chǎn)生的有關(guān)問題，保證了施工質(zhì)量，提高了施工進度。

主壩主體防滲墻及帷幕灌漿全部施工完畢后，壩體底部的滲透系數(shù)明顯減小，大大延長了底部水流的滲徑，減少了底部滲漏量，降低了壩體浸潤線高度，對主壩壩體整體安全有利，通過以上途徑對雙塔水庫防滲墻及帷幕灌漿的防滲體系效果分析，證明雙塔水庫經(jīng)過防滲墻及帷幕灌漿處理后防滲效果顯著，有效解決了庫區(qū)滲流問題和水庫正常效益的發(fā)揮。

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