江西省鄱阳县军民水库除险加固工程混凝土防渗墙几种施工工艺比较.pdf

理论研究 江西省鄱阳县军民水库除险加固工程混凝土防渗墙几种施工工艺比较 2 0 1 0年第 2期 江西省鄱阳县军民水库除险加固工程 混凝土防渗墙几种施工工艺比较 柯 书武 ( 上饶市水利科学研究所，江西上饶3 3 4 0 0 0 ) 【 摘要】 介绍了军民水库混凝土防渗墙施工冲击的3种施工工艺，分析了各自的优缺点及其应用效果，供同 仁交流参考。 【 关键词】 防渗墙；冲击钻 ；回旋钻；人工挖孔 【 中图分类号】T V 5 4 3 8 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 8 1 3 0 5( 2 0 1 0 )0 2 0 0 4 2 0 2 军民水库位于江西省鄱阳县境 内，鄱阳湖水系 潼津河北支流上，坝址位于侯家岗乡炉下村上首叶 家村附近，坝址处地理位置为东经 1 1 6 。 5 0 3 0 ，北 纬 2 9 。 3 5 0 0 ” 。大坝坝 顶高 程 8 9 6 0 m，最 大坝高 3 9 0 m，坝顶长度 4 5 5 0 m，坝顶宽度 5 5 m。正常蓄 水位 8 2 1 5 m，相应库容 1 4 2亿 m ，设计洪水位为 8 5 1 7 m ( P=1 ) ，相应库容 1 7 4亿 m ；校核洪水 位 8 6 4 9 m ( P= 0 0 5 ) ，总库容 1 8 9 4亿 m ；灌溉 死水位 5 7 0 m，相应库 容 0 0 2亿 m 。 ；发 电死水位 6 8 0 m，相应库容 0 3 6 5亿 m ；库容系数为 0 7 2 ，属 多年调节水库。是一座 以灌溉为主，结合 防洪、发 电、养殖、航运等综合利用的大 ( 2 )型水利工程。 军民水库于 1 9 7 1 年 8月动工兴建 ，1 9 7 2年 1月 工程主体施工基本完成并投入运行。由于该工程的 建设是边勘测、边设计、边施工 的 “ 三边”工程， 且工程的施工又依靠大规模的群众运动完成的， 施 工盲目抢进度，抢速度 ，技术力量不足 ，建材资金 缺少 ，以致工程 自投入运行 以来，枢纽工程中的大 坝一直存在坝体及坝基渗漏 问题，虽经多次加 固， 一 些问题依然存在，随着时间的推移，问题越来越 严重 ，长期以来水库一直控制在低水位运行，不仅 使水库的综合效益不能发挥 ，还直接威胁下游 2 8万 多人的生命财产安全和重要交通设施的畅通。因此， 2 0 0 2年起对军民水库进行了除险加固处理 。 4 2 针对大坝存在渗漏的问题 ，大坝防渗墙的设计 在坝中建造混凝土 防渗心墙 ，有效墙厚 0 8 m，防 渗墙进入基岩 1 5 m。混凝土 等级为 C 2 0 ，墙体混 凝土强 度 不小 于 1 0 MP a ，机 口混 凝 土抗 渗等 级 为 S 8 。 1 大坝 防渗墙的施工 大坝防渗墙采用冲击钻造孔法施工 ，该施工工 艺三个冲击钻孔 为一个槽段 ，冲击孔形成后 ，再由 成槽器削去冲击孔间的小墙 ，形成槽孔后再浇筑混 凝土墙。造孔孔位偏差不大于 3 e ra，孔底淤积不大 于 1 0 e m。 施工过程 中由于冲击钻形成的冲击力较大、且 成孔深度较深 ，大坝坝体填筑土料较松散 ，多次发 生塌孔卡钻等现象 ，采取了多种 固壁也无济于事 ， 致使在 3 7 43 7 6号槽孔与 3 1 1 3 1 3号槽孔施工时 塌孔埋钻，钻头无法取 出。还有 2 5 22 5 4号孔浇 筑时塌孔不能保证墙体浇筑质量 ，后经参建各方开 会商定基于该坝体的地质条件 ，冲击钻工艺无法实 施 ，由冲击钻成孔改为回旋钻成孔 ，但 回旋钻工艺 在成墙或浇筑过程 中，亦不能避免塌孔现象，不能 保证墙体施工质量。 作者简介 ：柯书武( 1 9 6 6年一) ，男 ，工程师。 理论研究 江西省鄱阳县军民水库除险加固工程混凝土防渗墙几种施工工艺比较 2 0 1 0年第 2期 后经施工方报方案，经业主、监理、设计各方共 同商定采用人工挖孔法施工 ，一期槽孑 L 开挖断面型式 采用圆形，二期槽孔开挖型式采用双弧形。纵向呈台 形，各开挖层呈锯齿形，以增大护壁与周边土体的摩 擦力 ，以 l m为一开挖层，进行支模及混凝土浇筑， 到入基岩 0 5 m后 ，进行整孔混凝土浇筑，二期槽孔 开挖时，清除一期的混凝土表面的泥皮并凿毛，以保 证一期、二期混凝土的施工质量，使施工得以顺利进 行。故塌孔、埋钻段及两坝肩均采用人工挖孔施工。 2 施工质量检测成果评价 军 民 水 库 实 际 完 成 混 凝 土 防 渗 墙 面 积 1 4 5 6 7 6 3 m ，防渗墙施工过程中，施工单位 自检取 混凝土抗压试件 6 5组 ，抗渗试件 1 6组，抗压强度 变幅为 2 1 13 3 1 M P a ，平均值为 2 5 2 M P a ，满足 设计及评定标准要求 ，抗渗等级均满足设计要求。 监理平行检测取混凝土抗压试件 2 0组 ，抗 渗 试件 9组 ，抗压强度变幅为 1 3 7 3 1 9 MP a ，平均 值为 2 1 2 MP a ，满足设计及评定标准要求 ，抗渗等 级均满足设计要求。 防渗墙成墙后 ，业主委托江西省水利厅基本建 设监理中心对不同施工工艺的墙体 ，进行 了专项抽 检 ，共抽取 4组不同高程的混凝土抗压芯样及 2组 混凝 土抗 渗 芯 样 ，混 凝 土 芯样抗 压 强 度 变 幅为 1 3 7 5 2 8 MP a ，平均值为 3 1 9 MP a ，抗渗等级均 大于 w ，故防渗墙的混凝土抗压强度及抗渗等级 均满足设计要求。 另经对桩号0+1 0 8 0+1 1 3 、0+ 3 9 1 0+ 3 9 5段 混凝土防渗墙开挖检查，墙体搭接紧密，垂直度及连 续性较好，墙厚均不小于 0 8 m，满足设计要求。 3几个施工方案比较 军民水库大坝防渗墙施工先后采用 了3种施工 工艺 ，经检测均达到预期效果，但各种施工工艺都 有各 自的优缺点 ，现分析如下。 3 1 冲击钻工艺 冲击钻施工 ，不受气候影响 ，可连续作业 ，进 度快 ，但 由于施 工设备大 ，运输 及施工场地要求 高。且遇到地层松散地段 由于冲击力作用 ，不易固 壁 ，经常容易塌孔埋钻 ，且在浇筑时容易形成坍塌 导致埋管 ，不能浇筑。 3 2 回旋钻工艺 回旋钻施工 ，不受气候影响，可连续作用 ，进 度快 ，成孔不易塌孔。但施工设备大 ，运输及施工 场地要求高。浇筑时遇地层松散的地段容易坍塌导 致埋管 ，不能浇筑 。 3 3 人 工挖 孔工艺 人工挖孔施工 ，由于施工循序渐进 ，开挖一模 支护一模 ，浇筑一模 。不存在塌孔现象 ，且人工挖 孔人岩深度 ，对一序墙体表面清理等较为直观 ，能 保证施工质量 ，但人工挖孔受气候影响大，进度较 慢 ，且安全隐患较多。 4 结语 军民水库混凝土防渗墙施工中的3种工艺，虽 最终都能满足设计要求 ，且大坝再无渗漏现象，但 每种工艺各有 优缺点 ，各有其适 应性 ，对于大 于 3 0 m的高坝防渗处理 ，采用纯冲击钻工艺 ，笔者认 为是不适宜的。 目前普遍使用的薄壁抓斗技术还是 有其优越性 的。 小型水电站初步设计报告编制规程 ( 送审稿 )审查会在京召开 2 0 1 0年 3月 2日，水利部水电局在北京组织召开 了水利行业标准 小型水电站初步设计报告编制规 程 送审稿审查会 。 会议由水利部水电局刘仲民副局长主持。水利部国科司、中国水利学会 、水利部水利水电规划设计总院、 水利部农村电气化研究所、云南省水利厅农电局 、国电福霖风能开发公司、水利部山西水利水电勘测设计研究 院、水利部福建水利水电勘测设计研究院、四川省水利水电勘测设计研究院、山西省水利厅、陕西省水利电力 勘测设计研究院、安徽省水利水电勘测设计研究院、四川省凉山州水电设计院等单位的代表和专家参加了会议。 会议推选水利部水利水电规划设计总院李现社处长为专家组组长 ，推选水利部农村 电气化研究所黄建 平副所长为专家组副组长。会议 听取 了编制单位水利部山西水利水 电勘测设计研究 院、水利部福建水利水 电勘测设计研究院关于 小型水电站初步设计报告编制规程修订工作的全面汇报，进行了认真细致的 讨论 。会议认为该规程是水利标准体系中的重要规程 ，对规范我国小型水 电站初步设计意义重大 ，希望该 标准能够尽快形成报批稿 ，早 日发布。 ( 摘 自：中国水利 国际合作与科技网) 4 3