大竹河水库建设中“先填坝后防渗处理”的运用分析(2)
来源：四川水利 作者：王晓飞
发布于：2017-06-12 共5923字
2. 2 大坝渗漏处理方案的确定。
2. 2. 1 大坝渗漏处理防渗体形式的确定。
大坝渗漏处理防渗体形式的确定主要经历了两个阶段：
第一阶段： 五种大坝渗漏处理方案比选。从防渗可靠性、施工技术及风险对五种渗漏处理方案的可行性进行分析、比较，得出： ①原沥青心墙防渗体修补方案无法实施； ②上堵下排方案可能会降低坝体浸润线，但存在较多不确定因素，防渗可靠性及耐久性较差，不能彻底解决本工程的渗漏问题； ③坝体灌浆方案灌浆防渗体的渗透系数一般为 i×10-4~ i×10-5cm / s（ i = 1 ~ 10） ,能够解决本工程的渗漏问题，但施工难度大、施工经验少、防渗可靠性差； ④混凝土防渗墙方案广泛应用于除险加固工程，防渗效果好、技术经验成熟、施工质量可控，耐久性好； ⑤上游垂直防渗+坝面防渗方案对上游坝坡稳定不利，且施工项目多、难度大，存在施工导流及施工安全风险、施工工期不可控制等问题，不适用于本工程的渗漏处理。
第二阶段： 重点对混凝土防渗墙方案和坝体灌浆方案进行对比。混凝土防渗墙方案通过成槽在坝体坝基中形成连续均匀的防渗墙体，加上墙下帷幕灌浆，形成封闭的防渗体系。防渗墙渗透系数可达到 i×10-7cm / s,墙体允许渗透比降大于70,防渗效果可靠，耐久性好。新设的混凝土防渗墙弹性模量能适应坝体的变形，墙体应力小于允许值，可避免开裂。此外，混凝土防渗墙技术成熟，在类似工程成功实例较多，施工质量可控，防渗效果可靠。
坝体灌浆方案通过灌浆在坝体、坝基中形成连续的、具有一定厚度的防渗体，结合原防渗系统联合防渗。根据类似工程经验，在过渡料碎石夹风化砂、坝壳料风化砂中进行灌浆难度较大，浆材扩散半径难以控制，实施前需进行灌浆试验，研究浆材的可灌性及可控性，同时确定孔位布置设计、钻孔、浆材配制、灌浆、检查等一系列设计指标及施工工艺； 坝体灌浆帷幕的防渗性、耐久性与受灌地层、灌浆材料、浆液充填的密实性等有关，根据类似工程经验，灌浆防渗体的渗透系数一般为 i×10-5cm / s,结石强度较低，总体防渗性能不如混凝土防渗墙； 类似工程成功经验较少，施工质量不可控，渗漏处理效果难以保证，若灌浆实施后未能达到预期效果，需进一步采取防渗补强处理。
从防渗效果及可靠性方面比较，混凝土防渗墙方案明显优于坝体灌浆方案。因此，坝体混凝土防渗墙及墙下灌浆方案作为大坝渗漏处理最终方案。
2. 3 防渗墙施工。
2. 3. 1 防渗墙施工工艺。
防渗墙施工采用“两钻一抓”法造孔，“气举法”清孔，“泥浆下导管直升法”浇筑混凝土的工艺，墙段间连接采用“拔管法”.槽孔划分为两期，先施工一期槽，再施工二期槽。
2. 3. 2 防渗墙施工参数及要求。
（ 1） 坝体防渗墙起止桩号为 K0-9. 00m~K0+220. 60m,共划分 37 个槽段，槽段长度为 6. 8m（ 主孔长度为 0. 8m,副孔长度为 2. 2m） ,其中两坝肩 DF-0、DF-36 为明挖明浇防渗墙，其余防渗墙为成槽施工。墙底进入弱风化基岩 0. 5m~1m,且墙底不高于原沥青混凝土心墙基座 0. 5m.
（ 2） 高程 1213. 50m 以下防渗墙为槽孔浇筑，高程 1213. 50m 以上防渗墙为立模现浇。高程1213. 50m 以 下 防 渗 墙 厚 度 为 0. 8m,高 程1213. 50m ~ 1216. 30m 防渗墙厚度为 0. 9m,墙体最大深度为 65. 1m.
（ 3） 防渗墙墙体材料物理力学指标要求： ①抗压强度≥10MPa; ②弹性模量小于 15GPa; ③渗透系数 K≤i×10-7cm / s; ④抗渗等级≥W8.
2. 3. 3 防渗墙质量检测。
防渗墙墙体质量检查包括钻孔取芯、钻孔注水试验、物探声波 CT、单孔声波，孔内全景数字成像、岩芯样室内物理力学试验等。分别在 K0+167. 67m、K0+014. 07m、K0+192. 87m 布置 3 个检测孔（ 倒垂孔） ,利用钻孔进行取芯试验、孔内弹模测试、孔内注水试、孔内声波测试和孔内全景录像，同时还利用部分灌浆预埋管孔对墙体进行声波 CT 对穿检测。检测结果如下：
（ 1） 检测区域内墙体声波波速在 2850 ~3570m / s 之间，平均波速在 2970m / s ~ 3270m / s 之间，波速满足 C10 塑性混凝土波速要求。
（ 2） 防 渗 墙 混 凝 土 力 学 指 标： 抗 压 强 度10. 9MPa ~ 19. 6MPa,平均 14. 8MPa; 弹性模量8. 6GPa ~ 15. 6GPa,平均 11. 6GPa; 渗透系数 4. 99×10-8cm / s ~ 6. 1×10-7cm / s; 抗渗等级≥W8; 均满足设计要求。
（ 3） 通过声波 CT 穿透和孔内全景数字成像检测，在检测区域墙体范围内未揭示有明显异常，混凝土匀质密实。
2. 4 帷幕灌浆施工。
2. 4. 1 帷幕灌浆施工工艺。
帷幕灌浆采用“自上而下、孔口封闭、孔内循环钻灌法”.墙下帷幕在第一段灌浆结束后镶筑89mm 孔口管，并与原预埋灌浆管搭接 1m,镶管待凝时间不小于 24h,采用“地毯式”镶管法，Ⅰ序孔镶管后即可依次镶筑相邻的Ⅱ序孔和Ⅲ序孔。左右岸坝肩及搭接帷幕在非灌浆段钻孔结束后即镶筑89mm 孔口管。墙下帷幕、搭接帷幕及右坝肩帷幕灌浆分三序施工，先施工Ⅰ序孔，再Ⅱ序孔，最后施工Ⅲ序孔，左坝肩补强帷幕灌浆为单序施工。
作者单位：
原文出处：王晓飞. “先填坝后防渗处理”在大竹河水库土石坝施工中的应用[J]. 四川水利,2017,(01):39-42.
相关标签：
