水利水电工程大坝深覆盖层处理和防渗墙施工要点

水利水电工程大坝深覆盖层处理和防渗墙施工要点摘要：本文对某水利水电工程中大坝深覆盖层处理及防渗墙施工要点进行了分析与介绍，结合工程实例，对这一类型水利水电工程的施工流程以及注意事项进行了研究，希望对相关施工单位提供一定帮助，做好技术的改良以及设备的改造，为其他施工单位提供一定参考经验。关键词：水利水电；深覆盖层；处理；防渗墙；施工水利水电工程在我国比较常见，随着建设事业的不断发展，工程应用的技术越来越先进，施工的效率越来越高，质量也有了较大的保障。深覆盖层是水利水电工程中大坝的常见形式，施工单位需要处理好深覆盖层，还要掌握防渗墙的施工要点，避免大坝出现渗漏等严重的质量问题。在本文的工程案例中，大坝覆盖层比较深厚，层次结构也比较复杂，只有合理应用工艺技术，才能保证施工的质量。1工程概况某水利水电工程位于12级电站附近，工程的主要建筑物是由黏土心墙堆石坝、泄洪建筑物以及引水发电系统组成的。大坝高84m，顶宽12m，防渗墙厚度为1m，最大墙深度为154.8m。在对电站坝址覆盖层进行调查后发现，层次结构比较复杂，需要做好深覆盖层的处理以及防渗墙的处理工作。相关工作人员需要优化设计，还要保证施工的安全性，做好质量检测，从而确定固壁泥浆的最佳施工技术。第5页共5页 2防渗墙设计与固壁泥浆的配制2.1防渗墙设计在本文的水电站工程中，覆盖层厚度为148.6m，为了保证工程的质量，需要在大坝黏土心墙的下方设置防渗墙。由于地基深厚覆盖层混凝土防渗墙的最大深度需要控制在110m以内，所以施工单位需要尽量深入基岩，还要合理应用混凝土防渗墙技术，优化帷幕灌浆形式。2.2固壁泥浆提高防渗墙的设计质量，还要做好固壁泥浆的配制工作，不同的泥浆有着各自的特性，针对膨润土泥浆、黏土泥浆、正电胶泥浆的特性，施工人员需要确定最佳的配合比，在经过多次实验后，根据不同的地质条件，配制出不同的固壁泥浆。随着我国建设事业的不断发展，钻遇地层越来越复杂，施工的难度也大大增加，采用固壁泥浆技术，有利于稳定孔壁，防止大坝墙壁出现坍塌现象。在配制固壁泥浆时，还要确定设备的适用范围，也有利于提高工作的效率。在本次试验中，施工单位采用了黏土泥浆以及MMH正电胶处理剂，下面笔者对具体的配制过程进行介绍：第5页共5页 为了方便成槽以及清孔，施工人员采用了一种新型的浆液，即MMH正电胶处理剂，其是一种混合金属层状氧化物，带有永久正电荷，根据工程的实际情况，还采用了优质II级钙基膨润土、纯碱等物质，配制出了一种复合型泥浆护壁。在确定配合比时，还要根据不同底层的实际情况，结合工程的特点，做好现场的试验，具体的配合比如表1所示。采用该配合比配制出现的泥浆护壁有着较多的优点，其在造孔的过程中，不会导致大坝出现过于松散的情况，采用优质的黏土泥浆虽然成本比较高，但是可以有效的保障工期，而且增加了工程的安全性；正电胶泥浆还具有较高的稳定性，可以封堵漏失地层，保证孔壁的稳定性，清孔后孔底淤积的厚度也大大减小了。3施工要点在对防渗墙进行钻孔时，还要突破技术难点，采用常规的钻具需要进行反复的冲击，由于该水利水电工程大坝属于深覆盖层，在处理的过程中需要考虑到孤石的特点，在冲击的过程中会对钻具产生振动，对周围泥浆产生了较大的扰动，由于钻具的自重比较轻，所以无法满足深孔钻进的要求，针对这一问题，如果采用爆破的方法，则会对施工的安全造成较大隐患，而且爆破的时间比较长，无法达到工期的要求。针对工程的实际情况以及施工难点，施工单位需要制定出提高造孔效率、加快施工进度的方法。第5页共5页 针对水电站所在河床覆盖层深厚、孤石粒径大且架空现象普遍、造孔成槽面积大、成槽困难等施工问题，开展现场试验。试验段选在大坝河床深厚覆盖层段，试验槽段防渗墙采用墙体嵌入基岩、墙下帷幕灌浆的防渗形式。由于成槽面积大，考虑不同槽段的地质特性、墙体深度、设备能力等条件，故采用不同的成槽工艺。对于某些槽段，其地层特性复杂、墙体较深，且孤石含量较高而巨大，孤石矿物成分、结构构造与基岩基本相同，为保证入岩深度，施工中采用岩芯钻机进行先导孔施工，钻孔取芯，确定基岩面深度。工程试验主孔采用了常规黏土泥浆，副孔及成槽、清孔使用新型浆液MMH正电胶处理剂。清孔换浆采用气举反循环。气举反循环是借助空压机输出的高压风进入排渣管经混合器将液气混合，利用排渣管内外的密度差及气压来升扬排出泥浆并携带出孔底的沉渣。主要设备是空压机、排渣管、风管和泥浆净化机。抓斗造孔时，所抽出的浆渣用清水稀释后，经排浆沟流至集浆坑，经沉淀后，上部含砂量较少的浆液可回收重新利用。清孔换浆时，经净化处理后直接返回槽孔。浇筑混凝土时，用排污泵将槽内排出的浆液输送至集中制浆站回收池内，检验各项指标后，进行针对性再生，重复使用。4特殊情况处理4.1孤、漂石处理由于地层中孤石含量较多，在钻孔过程中经常碰到大孤石、漂石，孔斜不易控制，同时砂卵石层、漂孤石层漏浆、渗浆情况严重。采取的主要处理措施有：钻头重砸法，即当孔深较浅时，通过回填漂孤石，利用十字钻头多次冲击使之挤压、碰撞破碎；当孔深较深时，利用十字钻头进行多次冲砸，使之破碎，再正常钻进施工。4.2漏浆、渗浆处理第5页共5页 由于地层中架空现象严重，施工中在块碎石层或基岩接触带以及劈孔时曾多次发生渗漏浆现象。采取的处理措施为：加大泥浆黏度，采用浓泥浆固壁，保持孔壁稳定；施工到块碎石层等漏浆地段时，多填黏土和碎石土，用钻头在孔内来回挤压密实，达到防止漏浆的目的；劈孔前先向槽内充填锯末等，防止漏浆；漏浆发生后应及时将钻头提出孔内，并用装载机回填黏土，补充泥浆等。结束语在本文的工程案例中，施工单位需要做好大坝深覆盖层的处理工作，还要掌握防渗墙的施工要点，结合工程的特点以及地质层的实际情况，优化施工技术，降低施工的难度，从而保证施工的质量。施工单位采用因地制宜的施工原则，对传统的施工工序进行了调整，加快了施工的进度，这也提高了工程的效益。随着我国建筑事业大不断发展，相关施工单位应多总结施工经验，还要多参考其他施工单位的技术经验，并结合工程实际情况，制定出最佳的施工方案。参考文献[1]温立峰，柴军瑞，王晓，许增光，覃源.深覆盖层上面板堆石坝防渗墙应力变形分析[J].长江科学院院报，2015（2）.[2]庞琼，王士军，谷艳昌，张云宝.土石坝垂直防渗加固措施综述[J].水利水运工程学报，2014（4）.[3]温立峰，范亦农，柴军瑞，王晓，许增光.深厚覆盖层地基渗流控制措施效果数值分析[J].水资源与水工程学报，2014（1）.[4]邓铭江.严寒、高震、深覆盖层混凝土面板坝关键技术研究综述[J].岩土工程学报，2012（6）.第5页共5页