小浪底水利枢纽坝基防渗工程.doc

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1、小浪底水利枢纽坝基防渗工程1工程简况　　小浪底水利枢纽工程是集防洪、防凌、减淤、灌溉、供水、发电为一体的综合性水利工程。大坝为壤土斜心墙堆石坝,轴线长度1667m，最大坝高154m，水库库容为126.5亿m3，。水电站为坝旁引水式地下厂房，6台发电机组，总装机180万kW,年发电量51亿kW·h。　　大坝基础的河床覆盖层深厚，最深处达80余米。覆盖层自上而下大致分为四层：表砂层、上部砂砾石层、底砂层和底部砂砾石层。河床基岩为二迭系的P12粘土岩和三迭系的T11、T12砂岩，断裂构造发育,穿越帷幕轴线的断层主要有右岸F1、F233、F231、F23等,左岸F236、F238、F

2、240和F28等。　　根据黄河多泥砂的特点以及对土石坝基防渗处理的特点，确定小浪底防渗工程设计思想为以垂直防渗为主水平防渗为辅。坝基覆盖层采用混凝土防渗墙，墙下及两岸岩体采用帷幕灌浆。　　深覆盖层防渗墙施工是小浪底工程重大技术难题之一。在防渗墙施工中，我局首次开发了缓凝型混凝土，解决了大深度、高标号混凝土防渗墙施工技术难题，填补了国内的技术空白。在灌浆工程施工中，成功地引进并开发了GIN灌浆法，开发了国内最先进的GMS2000系列灌浆自动记录仪，气、液压灌浆塞等先进的工艺和器械。2混凝土防渗墙施工　　混凝土防渗墙设计厚度1.2m，墙体混凝土设计标号为R90=33Mpa（保证率

3、85%），变形模量E=30000Mpa,抗渗标号不小于B8，混凝土塌落度18～22cm，扩散度34～38cm。墙顶设计高程为126m和138m，高程126m以上的墙体内要求下设钢筋笼，墙段接头采用钻凿接头孔法（即套打一钻法）。要求槽孔孔斜率不大于4‰，接头孔孔斜率不大于2‰。　　右岸防渗墙轴线长259.6m,最大深度81.90m，成墙面积10540.63m2，浇筑混凝土21526.9m3。主坝防渗墙剖面如图1所示。　　防渗墙共分43个槽段施工，槽孔长度6.6～6.7m。防渗墙采用CZ30和CZ22型冲击钻机和液压抓斗造孔，施工高峰期冲击钻机造主孔工效达1.8m2，造副孔工效达

4、3m2，抓斗工效达48m2，钻凿混凝土工效达2.3m2。　　防渗墙混凝土由JS500型混凝土搅拌机拌和，采用自动称量系统称量骨料，人工加水泥和掺和料，该搅拌站的生产能力为53m3/h。搅拌好的混凝土由搅拌车运输并灌入导管。　　造孔泥浆由10台2m3泥浆搅拌机制浆，备有6个储浆池，总储量为900m3，该制浆站日制浆能力为548m3。　　工程初期使用了普通型混凝土，但由于其早期强度高（R5为30.7Mpa、R23为44.7Mpa），使得接头孔的造孔非常困难。为此，专门研制了缓凝型混凝土。这种混凝土早期强度低，后期强度高，完全满足早期混凝土接头的钻凿，保证了工程的顺利进行。缓凝型混

5、凝土的应用是该项工程的关键技术。为了监测混凝土质量，在混凝土浇筑过程中进行机口取样，以求得28d、90d的抗压强度，部分样品还求得7d、14d、60d和360d的抗压强度、抗渗指标及弹性模量。　　对机口取样混凝土90d的抗压强度试验结果进行数理统计分析得到：R90的平均值为38.7Mpa，标准离差σ为3.8MPa，离差系数Cv=0.098,强度保证率P=93.5%，合格率100%，抗渗标号均大于B12，弹性模量E在30000MPa左右。混凝土质量完全满足设计要求。　　连接墙段的43个接头孔孔斜率均满足设计要求，混凝土浇筑速度为2.5～5.22m/h,符合规范要求。经检测，防渗

6、墙质量良好。3帷幕灌浆施工　　帷幕灌浆孔为双排孔布置,孔距为2ｍ,左岸山坡和右岸滩地断层影响带采用3排布置,最破碎的部位增至5排。灌浆帷幕防渗标准为5Lu。右岸防渗墙和近三分之二的帷幕灌浆工程量由我局完成。　　大坝的防渗帷幕线总长2900ｍ,帷幕底线从河床部位向两岸逐渐抬高。左岸岩体较陡,灌浆帷幕分三层实施,即坝基表面为第一层,4#灌浆洞为第二层,3#灌桨洞为第三层。右岸坡度较缓,绝大部分在坝基表面直接进行,部分地段分两层实施,即坝基表面为第一层,1#、2#灌浆洞为第二层。分层实施的帷幕,各层间设衔接灌浆帷幕使之相接。另外,在左岸洞群穿越帷幕轴线的部位,设置了环形灌浆帷幕与主

7、帷幕相接,使整个防渗帷幕成封闭状态。　　3.1施工设备　　小浪底帷幕灌浆工程会聚了国内外多种钻灌设备，有国产的SGZ—I、SGZ--Ⅲ、XY—Z、XY—I型回转钻机，有国外的Atlas A—52CB钻机和DIAMEC—262钻机；有国产的BW2/40和GBW100/100灌浆泵，也有国外的计量泵；有国产的ZJ—200、ZJ—400高速搅拌机,也有国外自动化程度较高的集中制浆系统。　　3.2钻孔、冲洗及压水试验　　绝大部分的灌浆孔采用回转钻机造孔，仅一部分（主要是环形帷幕灌浆孔）采用冲击钻机造孔。回转钻机