摘要：對(duì)南水北調(diào)配套XX水庫防滲工程特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)問題的處理進(jìn)行闡述，詳細(xì)分析關(guān)鍵技術(shù)及對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)措施。
一：概述
XX水庫位于XX村，與南部的XX水庫、XX水庫組成XX水庫。水庫現(xiàn)在的主要任務(wù)為防洪，控制XX山峽的洪水，提高XX河道的防洪標(biāo)準(zhǔn)。南水北調(diào)工程總干渠由XX庫區(qū)穿過，總干渠XX調(diào)壓池通過暗涵與XX水庫相連。本工程在XX水庫承擔(dān)原設(shè)計(jì)防洪任務(wù)的基礎(chǔ)上，增加作為南水北調(diào)調(diào)蓄水庫的功能。以充分發(fā)揮水庫防洪、供水效益。工程內(nèi)容包括庫區(qū)新建防滲墻防滲、新建泵站及庫尾橡膠壩、改造及維護(hù)庫區(qū)現(xiàn)狀建筑物等。
XX調(diào)蓄水庫總庫容為4611萬m3，為中型水庫。XX調(diào)蓄水庫工程為Ⅱ等工程,主要建筑物按2級(jí)建筑物設(shè)計(jì)，洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水設(shè)計(jì)。
本次水庫防滲工程沿水庫中堤、西堤、副壩及庫尾橡膠壩底部新建塑性混凝土防滲墻，防滲墻軸線總長約7.84km。中堤防滲墻布置在中堤堤頂偏XX水庫側(cè)，距離中堤庫區(qū)側(cè)堤頂邊線4～5m，墻底進(jìn)入弱風(fēng)化基巖，防滲墻軸線長3359m，墻厚0.8m；副壩防滲墻布置在副壩上游壩腳處，距壩腳約5m，防滲墻軸線與副壩軸線平行，軸線長1268m，墻厚0.6m，西端與基巖相接，東端與中堤段防滲墻相接。西堤防滲墻布置在京石高速公路東側(cè)庫區(qū)內(nèi)臺(tái)地上，距離京石高速公路坡腳約5m，庫尾橡膠壩防滲墻布置在閘底板下，西堤防滲墻和橡膠壩底板下防滲墻軸線長3615m，墻厚0.6m。橡膠壩底板下防滲墻西端與西堤防滲墻相接，東端與中堤段防滲墻相接。
XX水庫防滲墻工程共分為五個(gè)標(biāo)段，本項(xiàng)目為第三標(biāo)段，主要工程項(xiàng)目為中堤段ZD2+200～ZD2+738及中堤段ZD2+999～ZD3+359防滲墻工程。合同編號(hào)：NSBD-PT-DN-SG.03。
二：地層特點(diǎn)
場區(qū)巖土層自上而下分為：
①、堤身填筑層：由砂卵石及中砂組成，中密～密實(shí)，具強(qiáng)透水性。堤高6.50～10.14m，堤身高程56.68～54.86m。
②中細(xì)砂層：中密，分布不連續(xù)，局部夾粉土，厚度0.6～3.5m，層底高程52.55～54.60m，屬強(qiáng)透水層。
③、卵礫石層：中密～密實(shí)，分布連續(xù)穩(wěn)定，層厚14.60～25.00m，層厚高程28.96～40.10m。卵石含量30～60%，含漂石，漂石粒徑一般25～30cm，大者達(dá)50cm。屬強(qiáng)透水層。
④、泥巖、礫巖：紫紅色，半膠結(jié)，分布于松散覆蓋層之下，鉆孔揭露巖性以泥巖、礫巖為主。鉆孔泥巖取芯完整，以柱狀為主：礫巖取芯基本無柱狀，多呈卵礫石狀，泥質(zhì)鈣質(zhì)膠結(jié)。基巖埋深24.2～36.8m，巖面高程38.98～25.16m，巖面平均高程約32.0m。
三：設(shè)備選型
根據(jù)地層特點(diǎn)、工程量大小以及現(xiàn)場施工條件，選用了14臺(tái)CZ-6D沖擊鉆與2臺(tái)SG40A/SG50液壓抓斗進(jìn)行配合交叉施工。
四：施工技術(shù)措施
針對(duì)上述地層特性及所選用的施工設(shè)備，根據(jù)從事防滲墻施工的經(jīng)驗(yàn)，制定出下列有效的施工技術(shù)措施：
1、特殊情況處理
（1）根據(jù)壩體土的特性和卵石層的厚度與卵石層鉆進(jìn)速度等因素采用在中堤62.45~63.45m高程，挖掘?qū)ΑＡ撃３删匦螌?dǎo)墻，導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)尺寸為1.5×0.8m ，導(dǎo)墻底部設(shè)3根ф20鋼筋，上不設(shè)2根ф20鋼筋，現(xiàn)澆C15混凝土，修筑這種結(jié)構(gòu)的導(dǎo)槽有許多優(yōu)點(diǎn)：①省時(shí)、省力、降低成本；②不需要在導(dǎo)槽內(nèi)設(shè)置支撐；③現(xiàn)澆混凝土與地層接觸緊密，如果不發(fā)生較嚴(yán)重的槽孔坍塌，就不會(huì)發(fā)生順導(dǎo)槽壁向鉆機(jī)平臺(tái)冒漿，影響鉆機(jī)平臺(tái)的穩(wěn)定；④這種導(dǎo)槽板結(jié)構(gòu)底部敷設(shè)鋼筋，能滿足鉆抓成槽時(shí)鉆機(jī)的重量和鉆孔產(chǎn)生的沖擊力，即使發(fā)生較嚴(yán)重的槽孔坍塌，導(dǎo)墻也不會(huì)發(fā)生斷裂，也不會(huì)發(fā)生較大的變形，為順利完成這一段防滲墻施工起到了很有效的保障作用。
（2）混凝土防滲墻的平面形狀設(shè)計(jì)為折線型，在防滲墻折點(diǎn)處，選擇采用折點(diǎn)防滲墻，這種形狀的防滲墻具有很大的優(yōu)點(diǎn)：①方便施工，縮短工期；②保證防滲墻槽段的連續(xù)性，確保套接質(zhì)量。
（3）混凝土防滲墻的一期槽長采用6.4m ，二期槽長采用6.4m，分期施工，采用這種槽長的優(yōu)點(diǎn)是：可縮短成槽的工期，減少鉆抓成槽過程中泥漿對(duì)施工槽段鉆機(jī)平臺(tái)底部及導(dǎo)墻外側(cè)壩體的侵蝕時(shí)間，減輕槽孔坍塌的程度，使這一段異常復(fù)雜的地層中建造防滲墻沒發(fā)生較大的槽孔坍塌事故，因此證明所設(shè)計(jì)槽段長度是合理的。
（4）在鉆孔成槽過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生大量漏漿的事故，為了迅速堵漏，確保槽孔孔壁的穩(wěn)定，主要采用裝載機(jī)裝運(yùn)粘土，迅速倒入漏漿槽孔中，每車裝載3m3的粘土，自槽孔口自由下落，在下落過程中分散的粘土立即變成稀泥或濃泥漿，剩下的未溶解的粘土與稀泥、 濃漿隨著漏漿流流入漏漿點(diǎn)，堵住漏洞。多數(shù)漏漿槽孔采用這種方法堵漏后，重新鉆孔至漏漿部位時(shí)，又發(fā)生漏漿事故，在遇到這種重復(fù)漏漿的事故時(shí)，在按上述方法回填粘土的同時(shí)，又向槽孔內(nèi)回填石塊、石灰、鋸末等有一定強(qiáng)度的材料，并用鉆具在孔內(nèi)沖擊擠壓，同時(shí)向槽孔內(nèi)注漿，待泥漿儲(chǔ)滿后，提出鉆具并將鉆機(jī)移到別的孔施工，讓漏漿孔等待3~5天之后再重新鉆進(jìn)，采用這種堵漏方法后，再也沒有發(fā)生漏漿事故。由于采用了有效的堵漏技術(shù)措施，使本段防滲墻槽孔建造過程中，沒發(fā)生特大漏漿坍塌事故，保證了槽壁的穩(wěn)定，乃至壩體的穩(wěn)定。
（5）在施工中出現(xiàn)了與地質(zhì)勘探的情況不一致，在24~34m左右遇到大塊石、孤石，造成偏孔嚴(yán)重，為了保證質(zhì)量，采取了重錘施工，間斷沖擊，鉆抓結(jié)合的施工工藝取得了良好的效果。
2、成槽工藝
將本段混凝土防滲墻施工按先建造一期槽孔，然后建造二期槽孔的方法分期施工，即：相鄰兩個(gè)一期槽孔終孔澆筑后，方進(jìn)行夾在中間的二期槽孔的建造，采用這種分期成槽的工藝方法有如下好處：
（1）可以避免幾個(gè)槽孔同時(shí)坍塌以至引發(fā)壩體垮塌的嚴(yán)重事故。
（2）可以避免一期槽澆注混凝土?xí)r擠穿相鄰的副孔，竄入已鉆進(jìn)的二期槽孔內(nèi)，造成較嚴(yán)重的澆筑事故。
（3）可以較安全地進(jìn)行二期槽地施工，即使發(fā)生二期槽坍塌，因相鄰地二個(gè)一期槽已澆注混凝土，可隔離坍塌 槽孔，同時(shí)可支撐導(dǎo)墻，保證鉆機(jī)在二期槽上地施工安全。
（4）無論是一期槽或二期槽，必須待主孔全部鉆終后方可抓取副孔；在本段混凝土防滲墻槽孔建造過程中，嚴(yán)格執(zhí)行這一鉆進(jìn)工藝，避免發(fā)生槽孔漏漿及槽孔坍塌地事故，少數(shù)幾個(gè)槽孔在抓挖副孔或打小墻時(shí)發(fā)生了嚴(yán)重地漏漿事故，導(dǎo)致槽孔坍塌，其他大多數(shù)槽孔均未發(fā)生槽孔漏漿及槽孔坍塌，順利建造成功。對(duì)于少數(shù)幾個(gè)發(fā)生坍塌地槽孔，由于采用了有效地槽孔坍塌處理措施，也都成功地將槽孔建造完畢并澆注混凝土。
（5）在倒虹吸新回填和漏漿層中制定了有效地操作規(guī)定，即：不許在孔口泥漿中快速下落刷洗鉆具；在砂礫石層鉆進(jìn)時(shí)，嚴(yán)禁將鉆具放在孔底進(jìn)行鉆機(jī)維護(hù)保養(yǎng)；在漏漿地層抽砂時(shí)，盡量少抽或不抽，若非要抽砂，則抽砂時(shí)將抽筒慢速提升，減輕因抽筒上升引起對(duì)漏漿處的抽吸作用；同時(shí)規(guī)定勻速升將鉆具，嚴(yán)禁鉆具碰砸孔口，減輕對(duì)槽壁的破壞。由于合理制定并嚴(yán)格執(zhí)行上述操作規(guī)程，在本段防滲墻施工過程中，各類孔內(nèi)事故率大大降低。
（6）在施工中出現(xiàn)了與地質(zhì)勘探的情況不一致，在24~34m左右遇到大塊石、孤石，造成偏孔嚴(yán)重，為了保證質(zhì)量，采取了重錘施工，間斷沖擊，鉆抓結(jié)合的施工工藝取得了良好的效果。
五：質(zhì)量控制與檢查
質(zhì)量控制嚴(yán)格按照ISO-9002標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行，實(shí)行質(zhì)量控制“三檢制”，保證過程控制。成槽孔形驗(yàn)收采取嚴(yán)格的鉆具懸吊法進(jìn)行2.0~5.0m一點(diǎn)檢測，主孔造孔不合格不允許施工副孔；在成槽驗(yàn)收時(shí)除主、副孔按照驗(yàn)收程序進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收外，對(duì)小墻也一樣進(jìn)行驗(yàn)收，確保槽段的連通性與垂直度。全段159個(gè)單元槽段，經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、質(zhì)量監(jiān)督站等聯(lián)合驗(yàn)收，驗(yàn)收合格率100%，優(yōu)良率92%。對(duì)成槽澆注后墻體砼及澆注質(zhì)量進(jìn)行檢查：墻體砼檢查孔與墻體接縫檢查孔共8個(gè)，注水56段，各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。
六：結(jié)語
在本段混凝土防滲墻施工過程中，主要成功之處在于：
①首先在折點(diǎn)處成功地建成折點(diǎn)混凝土防滲墻。
②按照嚴(yán)格遵循防滲墻間隔施工的原則選定了合理地槽孔長度和導(dǎo)槽形式。
③采用了有效的鉆抓成槽工藝和施工技術(shù)措施，制定出有效的堵漏措施，實(shí)行了泥漿回收利用，避免了槽孔嚴(yán)重坍塌引發(fā)的安全事故。
④采用嚴(yán)格“三檢制”，保證了槽孔成槽、砼澆注質(zhì)量。
存在不足：
①因地層原因，槽孔塌孔、漏漿嚴(yán)重，盡管采取了有效的措施，但使工效受到影響。
②因地質(zhì)勘探資料施工性指導(dǎo)不強(qiáng)，導(dǎo)致出現(xiàn)大塊石、孤石給施工質(zhì)量控制增加了一定的難度。
