艇湖水利枢纽工程砼防渗墙的设计及施工

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1、艇湖水利枢纽工程砼防渗墙的设计及施工谢雨明　王绍力　金小华摘　要　通过对砼防渗墙在艇湖水利枢纽工程中应用实例的分析论证，阐述了砼防渗墙施工工艺过程及施工体会，对同类工程具有一定的借鉴意义。关键词　砼防渗墙　造孔　制浆砼浇筑中图号　TV543.82　　嵊州市艇湖水利枢纽工程是一座以改善城市环境为主并结合发电的综合性工程，位于曹娥江上游嵊州市郊。工程主体建筑物包括橡胶坝、冲砂闸及河床式电站，全长245.10m。根据工程地质勘察报告及现场踏勘，坝址处第四系松散堆积层厚度达9.2～12.70m，上部以冲积圆砾石为主，渗透性强；下部为冲(洪)积砾砂混粘土，渗透性相对较弱。第四系松散堆积层下为强风化砂

2、岩。为解决该工程的基础渗漏问题，枢纽主体建筑物上游需采取有效可靠的永久性防渗措施，以确保工程的正常运用。为此，在工程设计中对基础防渗措施进行了较深入的研究。1　防渗墙方案的确定　　该工程基础主体为第四系松散堆积体，上部圆砾性质不均一，局部为砾砂，卵石占20%，砾石20%～40%，砂含量30%～50%不等，粘土含量为10%～30%，根据抽水试验结果，该层渗透系数为5.24×10－1cm/s，为强渗透层；下部为砾砂混粘性土，中密，砾石含量20%～30%，砂含量20%～40%，粘性土含量占30%～50％不等，抽水试验得出的该层渗透系数9.1×10－4cm/s，渗透性相对较弱。该工程以美化城市景观

3、为主，如何保证上游水库的成功蓄水、基础防渗是工程关键。我们曾经对采用排柱桩防渗方案进行过研究，以节省工程量，但由于施工工艺难以保证可靠的防渗效果而舍弃。经过对上游铺盖和砼防渗墙二个方案的比较，最终采用封闭式砼防渗墙方案，虽然投资稍大，但防渗效果可靠、施工经验成熟。二方案的比较情况如表1所示。表1　基础防渗措施比较方案方　案水平铺盖方案封闭式砼截水墙方案基本情况C15埋石砼，厚0.70m，铺盖长30mC20砼，墙厚0.60m，底部深入基础0.30m，墙深12m抗渗效果地基总渗流量Q＝1.5m3/s，抗渗效果难以保证地基总渗漏量Q＜0.2m3/s，抗渗效果好，安全可靠工程量C15埋石砼4400

4、m3，土方2.5万m3水下砼1800m3投资估算总投资150万元总投资190万元　砼防渗墙施工由具有丰富砼防渗墙施工经验的中国水利水电基础工程局第一工程处承担，目前已全部完工。2　防渗墙参数设计2．1　防渗墙厚度及砼参数　　该工程橡胶坝高4.0m，最大水头4.80m，较低，砼防渗墙仅起防渗作用，不作为持力基础，考虑工程造价因素及结构强度，设计砼墙体厚度采用0.6m薄墙。　　墙体材料采用C20砼，抗渗标号S6。由现场采样试验得出施工砼配合比如表2：实际施工过程中，以上配合比可根据现场采样试验所得骨料含水量情况进行适当调整。表2　施工砼配合比水泥品种及标号水灰比级　配每方砼材料用量(kg)坍落

5、度(cm)扩散度(cm)抗　渗标　号抗压强度(MPa)水水泥砂小石中石7d28d普通硅酸盐425＃—R0.63二级24038176150450418—2234—40大于S613.822.42．2　槽段划分　　本工程基础地层中圆砾石层较厚，根据施工单位砼拌和站12m3/h的生产能力，防渗墙厚度0.60m，与运输距离不长的情况，在一期工程中，将槽段划分为：Ⅰ期槽孔长7.0m，其中主孔5个，孔径0.6m，副孔4个，长度1.0m；Ⅱ期槽段长8.6m，其中主孔6个，孔径0.6m，副孔5个，长度1.0m。二期工程的施工强度增加，将Ⅰ期槽孔长度调整为7.65m，其中主孔5个，孔径0.60m，副孔4个，长

6、度1.1625m；Ⅱ期槽孔长度未作调整，全长共分32个槽段。由于施工中协调性好，加快了施工速度。2．3　施工平台及导向槽　　砼防渗墙施工平台布置在砼防渗墙轴线上游，钻机面向上游施工。平台宽度4.0m，厚度为0.25m，采用C15砼浇筑。平台前端设置排碴沟与回浆池相连，以节约泥浆。　　导向槽在造孔中起导向和持重作用，槽宽0.7m。导向槽偏差不大于±0.03m。上下游导墙厚度均为1.0m，宽度分别为0.5m和0.8m。上游导墙配3Φ16@150钢筋，下游导墙上下各配4Φ16@200钢筋。3　施工工艺流程　　防渗墙施工分两期施工，先施工Ⅰ期槽孔，后施工Ⅱ期槽孔。槽段之间连接采用“钻凿法”。施工工

7、艺流程如图1所示。图1　砼防渗墙施工工艺流程图3．1　造孔　　由于施工现场系历年反复采砂区，失砂量大，冲积圆砾石较多，且围堰在填筑时碾压不够紧密，不利于冲击反循环钻机施工，因此，本工程采用C2-22钻机十字型钻头冲击造孔成槽。该钻机对地层适应性强，且有冲击挤密作用，能改善槽孔两侧地基土的力学性能，造孔效果很好。3．2　墙段连接　　墙段连接采用“钻凿法”连接，即在Ⅱ期槽孔端头孔与Ⅰ期槽孔套打一钻，形成可靠连接。该方法主要应