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摘要：本文就洛阳市刘瑶水库防渗墙工程的施工技术和工艺进行了简单的探讨。
关键词：水库；防渗墙；施工技术
Abstract: in this paper, the construction technology and technology of the cut-off project of luoyang LiuYao reservoir has carried on the simple discussion.
Key words: reservoir; Cut-off; The construction technology
中图分类号： TV62 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
一、工程概况
刘瑶水库位于河南省洛阳市伊川县半坡乡黄河流域伊河支流白降河中游，是一座以防洪、灌溉为主，兼顾发电、水产养殖等综合利用的中型水库。水库控制流域面积199km2，总库容3795万m3，设计灌溉面积7万亩。下游保护两个乡镇的26个村庄，7万人口，4.5万亩耕地，焦枝铁路，洛界高速、洛临、洛卢、郑潼等公路，伊川热电厂、4座高压输变电站等百余座工矿企业，陆浑水库干渠等，地理位置非常重要。
由于水库大坝老河槽段上、下游坡在正常运用和非常运用情况下抗滑稳定均不满足规范要求，水库大坝下游坝坡已产生局部滑动。土坝上游块石护坡损坏严重；清基不彻底，坝体施工填筑质量差；坝基无任何防渗措施，坝体浸润线出逸点高，坝坡出逸段无保护措施。通过技术经济比较，采用槽孔式混凝土防渗墙的施工工艺，混凝土防渗墙位于原大坝坝顶中间,沿坝轴线布置。主坝防渗处理分部工程是整个工程的重中之重，施工工艺要求高，在本地区此类工程比较少见。现结合工程实际，对防渗墙施工方法做简单探究。
二、施工工艺
根据工程的施工特点，对大坝防渗处理可按先施工混凝土连续墙，后施工帷幕灌浆的先后进行最为适宜。防渗墙施工程序流程如：
（一）导墙施工
导墙施工是地下连续墙施工的关键环节，其主要作用为成槽导向，控制标高，槽段定位，防止槽口坍塌及承重的作用，根据设计，导墙防面形式采用钢筋砼梯型断面。
导墙应具有必要的强度、刚度和精度，要满足挖槽机械和接头管起拔设备的施工荷载要求。
导墙施工时，导墙壁轴线放样必须准确，误差不大于10mm，导墙壁施工平直，内墙墙面平整度偏差不大于3mm，垂直度不大于0.5%，导墙顶面平整度为5mm。导墙顶面宜略高于施工地面100～150mm，每个槽段内的导墙上至少应设有一个溢浆孔。导墙基底与土面密贴，为防止导墙变形，导墙两内侧拆模后，除每隔1.5m布设一道木撑外，在Ⅰ、Ⅱ期槽段结合处浇筑15cm厚砼隔墙，砼未达到70%强度，严禁重型机械在导墙附近行走。
（二）、地下连续墙成槽
1、制浆
制浆时应按下列流程进行：
2、造孔
(1)造孔成槽
成槽工序是防渗墙施工关键工序之一，既控制工期又影响质量，根据地质情况，刘瑶水库采用地下连续墙液压抓斗和冲击钻配合施工的成槽方法，即上部土层及土夹卵石层中用两钻一抓法成槽，基岩部分用冲击钻成槽。上部分用冲击钻钻主孔，副孔用液压抓斗机抓取；基岩部分用冲击钻采用钻劈法成槽
正式施工之前要详细分析防渗墙槽位地质条件。
②本工程设计成槽段长为6m，孔径0.6m，副孔净距0.75m。采用间隔分序法施工，先施工主孔，后施工副孔。
③造空时要确保槽孔壁平整垂直，孔位中心允许偏差不大于3cm，孔斜率控制在允许范围内。
④孔内泥浆面应始终保持在导墙顶面以下30～50cm，严防坍孔。
⑤墙段连接方法采用钻凿法接头。
(2)遇漂石地层的造孔
根据本工程的水地质条件和坝体填筑料的观察与分析，在坝顶上段造孔过程中有可能会碰到一些小型的漂石，用重锤冲凿的方法进行，做法是将5～10t的重锤吊起，然后自由放落，以钻具刃角将大漂石击裂、击碎。
(3)孔底淤积的清除
本工程淤积的清除方法，采用反循环“泵吸排渣法”。此方法用设置在地面的抽砂泵通过排渣管将孔底的泥渣吸出，经泥浆净化系统除去粒径65um以上颗粒，再返回到槽内使用。该方法效率高，效果好，节约泥浆。
(4)造孔的事故预防及处理
①槽孔坍塌的预防
a、选择低水位季节施工；
b、开钻前加密槽壁土体，提高其内磨擦角和抗剪强度；
c、导墙及槽孔侧旁的施工平台要牢固；
d、槽孔划分要因地制宜，适当调整，密实地层划长些，疏松地层分短些；
e、保证固壁泥浆的质量，切忌片面追求节省而降低泥浆标准，严防废水流入槽内，使泥浆质量变坏，造成槽壁失稳；
f、储备足够的泥浆和堵漏材料，一旦发生大量漏浆时，及时堵漏和补浆，避免槽内浆面大幅度降落；
g、钻进过程中遇到疏松、空洞易坍塌地层时，应向该部位投加适量粘土或增加泥浆粘度等，尽快穿过此层。
②槽孔坍塌的处理
一旦出现了大面积槽孔坍塌，要分析原因，谨慎处理，
a、如果槽口坍塌，导墙断裂，要视情况及时移开钻孔设备，回填槽孔，拆除旧有的导墙，加固孔口土体，再重建新导墙；
b、若仅是孔内导墙下浅部坍塌，可先掏出坍塌物，然后回填粘土或低标号砼，重新开孔造槽。
(5)严重漏浆的预防及应急措施
在施工过程中若遇到松散、空洞、裂隙、强风化带等严重漏浆情况，致使泥浆大量流失，浆面急剧下降，造成槽壁坍塌，甚至埋住钻头。
①漏浆的预防
a、对槽孔两侧一定深度内土体进行振冲加密；
b、在槽孔两侧进行灌浆、预先堵塞漏浆通道。
c、制备性能良好、粘度较大、密度较小、泥皮致密的固壁泥浆。
②大量漏浆时的应急措施
a、立即中断槽孔钻掘，停止泥浆循环，迅速向槽孔内加注合格泥浆，保持浆面高度。
b、必要时向泥浆中掺加1%的堵漏剂。
c、向孔底投放粘土、水泥加大泥浆粘度。
(6)孔斜的预防措施
a、造孔机械底座应置于稳定、牢固、平整的工作平台或轨道上，对正孔位，在整个槽孔钻进过程中不产生有害的沉陷和变形。
b、钢绳冲击钻机在钻进软弱地层时要“轻打勤放”，即采用小冲程(500～800mm)、高频次(45次/mim)的重打法，配合采用高密度泥浆或向孔内投放粘土球，以及勤抽砂等综合办法，以加大冲击力，并使钻头能经常冲击到地层的新鲜面。
（三）、墙体材料
防渗墙墙体材料根據其抗压强度和弹性模量，可以分为刚性材料和柔性材料，本工程设计为塑性混凝土(砂浆)，塑性砼一般抗压强度小于5MPa，弹性模量小于1000MPa。
初步选定材料：
水泥：采用32.5R普通硅酸盐水泥；
粗骨料：最大粒径不大于20mm，其含泥量不大于1%；
细骨料：砂子细度模数2.68～3.0，含泥是尖石地1%；
粘土：粘粒含量不小于50%，塑性九小于35%；
膨润土：粘粒含量不不于55%，塑性指小一60%；
砼级配：一级配。
（四）、混凝土浇筑
1、砼的拌制注意以下事项
(1)粘土的掺和：首先将粘土制成泥浆，然后用泥浆料掺和，要注意加水时扣除泥浆中的水分，同时要注意浆池内的泥浆保持均匀，否则影响砼配合比的精度。
(2)膨润土的掺和：膨润土不要与水同时掺和，最好是水泥、膨润土、砂等搅拌均匀后再加水搅拌，否则膨润土会结块。
2、混凝土浇筑
防渗墙砼的浇筑采用水下导管浇筑法进行。
(1)浇筑导管的配置和布设
a、导管的配置：导管内径选择200～250mm的钢管，长度由0.3m、0.5m、1.0m、2m四个档次组合，以2m为主，导管之间的连接方式采用法兰盘连接，用橡胶垫止水。
b、导管的布设：砼浇筑导管应布置在防渗墙中心线上，每段为3条，两端头要保持1m间距。
(2)混凝土浇筑
开始浇筑砼时，应在导管内放入一直径比导管内径略小的，且能被泥浆浮起的球体作为管塞，以便将最初进入导管中的砼和管内的泥浆隔离起来。连续向管内注入砼时，务使砼将导管下口埋住最少30cm。
(3)混凝土浇筑过程的控制
a、导管的埋深：在砼浇筑过程中，导管的埋置深度不小于1m。如果埋置过浅，在砼浇筑不顺畅需上下提动导管时，有可能将导管拔脱，使砼出现冷缝和水平夹泥层。另外，从导管注入的砼还有可能顺导管壁直接涌出砼面，而将落在砼表面的沉渣覆盖，使砼内混入泥渣，降低砼的均匀性和强度。
b、浇筑速度：槽孔内砼面的上升速度不得小于2m/h，单位时间浇筑量太低会延长浇筑时间，而时间越长砼的坍落度损失越大，容易造成堵管等各种事故。
(4)槽孔内混凝土面的量测
为了控制砼在槽孔内均匀上升，应经常测定槽孔中的砼表面的深度或高程。
(5)混凝土终浇高程
由于泥浆下浇筑的砼表面混有很多沉渣，其砂浆也被泥浆所稀析；因此表层的砼质量都会存在很多缺陷。为此，在砼终浇时一般都使砼终浇高程高出砼的设计高程至少0.5m，以便把这部分混有泥渣的砼凿除。
（五）、接头处理
1、 一、二期槽孔间混凝土套接处理，采用Ф400mm接头管法，保证槽孔可靠连结。接头管直径Ф400mm，壁厚12mm，节长度3～6m，2根接头管下设在Ⅰ期槽孔内。
2、采用接头管法时，混凝土的早期强度不宜过高；接头管外径尺寸为Ф400mm，其表面平整光滑，管节之间的连接可靠。
3、 施工工艺：
当一期槽成槽验收合格后，在槽两端下接头管，砼浇筑后，根据控制时间与起拔力，起拔接头管。
接头管起拔后，槽段形状如下：
一期槽段成型后的平面示意图
结束语
随着我国水利技术的不断发展，各种新型的水库堤坝施工中的防渗墙技术也层出不穷，技术问题的总结需要认真考虑，水库大坝防渗墙的修建经验对今后大量的中小型水库工程的设计、施工都有着重要的知道或借鉴作用。我们要结合时间经验不断改进施工方法，提高施工效率，时期在今后一个时期的水利工程建設中发挥更大的作用
参考文献：1.洛阳市刘瑶水库施工组织设计
2.水利水电工程混凝头防渗墙施工技术规范
3.蘑菇湖水库超薄混凝土防渗墙施工技术谢建萍
关键词：水库；防渗墙；施工技术
Abstract: in this paper, the construction technology and technology of the cut-off project of luoyang LiuYao reservoir has carried on the simple discussion.
Key words: reservoir; Cut-off; The construction technology
中图分类号： TV62 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
一、工程概况
刘瑶水库位于河南省洛阳市伊川县半坡乡黄河流域伊河支流白降河中游，是一座以防洪、灌溉为主，兼顾发电、水产养殖等综合利用的中型水库。水库控制流域面积199km2，总库容3795万m3，设计灌溉面积7万亩。下游保护两个乡镇的26个村庄，7万人口，4.5万亩耕地，焦枝铁路，洛界高速、洛临、洛卢、郑潼等公路，伊川热电厂、4座高压输变电站等百余座工矿企业，陆浑水库干渠等，地理位置非常重要。
由于水库大坝老河槽段上、下游坡在正常运用和非常运用情况下抗滑稳定均不满足规范要求，水库大坝下游坝坡已产生局部滑动。土坝上游块石护坡损坏严重；清基不彻底，坝体施工填筑质量差；坝基无任何防渗措施，坝体浸润线出逸点高，坝坡出逸段无保护措施。通过技术经济比较，采用槽孔式混凝土防渗墙的施工工艺，混凝土防渗墙位于原大坝坝顶中间,沿坝轴线布置。主坝防渗处理分部工程是整个工程的重中之重，施工工艺要求高，在本地区此类工程比较少见。现结合工程实际，对防渗墙施工方法做简单探究。
二、施工工艺
根据工程的施工特点，对大坝防渗处理可按先施工混凝土连续墙，后施工帷幕灌浆的先后进行最为适宜。防渗墙施工程序流程如：
（一）导墙施工
导墙施工是地下连续墙施工的关键环节，其主要作用为成槽导向，控制标高，槽段定位，防止槽口坍塌及承重的作用，根据设计，导墙防面形式采用钢筋砼梯型断面。
导墙应具有必要的强度、刚度和精度，要满足挖槽机械和接头管起拔设备的施工荷载要求。
导墙施工时，导墙壁轴线放样必须准确，误差不大于10mm，导墙壁施工平直，内墙墙面平整度偏差不大于3mm，垂直度不大于0.5%，导墙顶面平整度为5mm。导墙顶面宜略高于施工地面100～150mm，每个槽段内的导墙上至少应设有一个溢浆孔。导墙基底与土面密贴，为防止导墙变形，导墙两内侧拆模后，除每隔1.5m布设一道木撑外，在Ⅰ、Ⅱ期槽段结合处浇筑15cm厚砼隔墙，砼未达到70%强度，严禁重型机械在导墙附近行走。
（二）、地下连续墙成槽
1、制浆
制浆时应按下列流程进行：
2、造孔
(1)造孔成槽
成槽工序是防渗墙施工关键工序之一，既控制工期又影响质量，根据地质情况，刘瑶水库采用地下连续墙液压抓斗和冲击钻配合施工的成槽方法，即上部土层及土夹卵石层中用两钻一抓法成槽，基岩部分用冲击钻成槽。上部分用冲击钻钻主孔，副孔用液压抓斗机抓取；基岩部分用冲击钻采用钻劈法成槽
正式施工之前要详细分析防渗墙槽位地质条件。
②本工程设计成槽段长为6m，孔径0.6m，副孔净距0.75m。采用间隔分序法施工，先施工主孔，后施工副孔。
③造空时要确保槽孔壁平整垂直，孔位中心允许偏差不大于3cm，孔斜率控制在允许范围内。
④孔内泥浆面应始终保持在导墙顶面以下30～50cm，严防坍孔。
⑤墙段连接方法采用钻凿法接头。
(2)遇漂石地层的造孔
根据本工程的水地质条件和坝体填筑料的观察与分析，在坝顶上段造孔过程中有可能会碰到一些小型的漂石，用重锤冲凿的方法进行，做法是将5～10t的重锤吊起，然后自由放落，以钻具刃角将大漂石击裂、击碎。
(3)孔底淤积的清除
本工程淤积的清除方法，采用反循环“泵吸排渣法”。此方法用设置在地面的抽砂泵通过排渣管将孔底的泥渣吸出，经泥浆净化系统除去粒径65um以上颗粒，再返回到槽内使用。该方法效率高，效果好，节约泥浆。
(4)造孔的事故预防及处理
①槽孔坍塌的预防
a、选择低水位季节施工；
b、开钻前加密槽壁土体，提高其内磨擦角和抗剪强度；
c、导墙及槽孔侧旁的施工平台要牢固；
d、槽孔划分要因地制宜，适当调整，密实地层划长些，疏松地层分短些；
e、保证固壁泥浆的质量，切忌片面追求节省而降低泥浆标准，严防废水流入槽内，使泥浆质量变坏，造成槽壁失稳；
f、储备足够的泥浆和堵漏材料，一旦发生大量漏浆时，及时堵漏和补浆，避免槽内浆面大幅度降落；
g、钻进过程中遇到疏松、空洞易坍塌地层时，应向该部位投加适量粘土或增加泥浆粘度等，尽快穿过此层。
②槽孔坍塌的处理
一旦出现了大面积槽孔坍塌，要分析原因，谨慎处理，
a、如果槽口坍塌，导墙断裂，要视情况及时移开钻孔设备，回填槽孔，拆除旧有的导墙，加固孔口土体，再重建新导墙；
b、若仅是孔内导墙下浅部坍塌，可先掏出坍塌物，然后回填粘土或低标号砼，重新开孔造槽。
(5)严重漏浆的预防及应急措施
在施工过程中若遇到松散、空洞、裂隙、强风化带等严重漏浆情况，致使泥浆大量流失，浆面急剧下降，造成槽壁坍塌，甚至埋住钻头。
①漏浆的预防
a、对槽孔两侧一定深度内土体进行振冲加密；
b、在槽孔两侧进行灌浆、预先堵塞漏浆通道。
c、制备性能良好、粘度较大、密度较小、泥皮致密的固壁泥浆。
②大量漏浆时的应急措施
a、立即中断槽孔钻掘，停止泥浆循环，迅速向槽孔内加注合格泥浆，保持浆面高度。
b、必要时向泥浆中掺加1%的堵漏剂。
c、向孔底投放粘土、水泥加大泥浆粘度。
(6)孔斜的预防措施
a、造孔机械底座应置于稳定、牢固、平整的工作平台或轨道上，对正孔位，在整个槽孔钻进过程中不产生有害的沉陷和变形。
b、钢绳冲击钻机在钻进软弱地层时要“轻打勤放”，即采用小冲程(500～800mm)、高频次(45次/mim)的重打法，配合采用高密度泥浆或向孔内投放粘土球，以及勤抽砂等综合办法，以加大冲击力，并使钻头能经常冲击到地层的新鲜面。
（三）、墙体材料
防渗墙墙体材料根據其抗压强度和弹性模量，可以分为刚性材料和柔性材料，本工程设计为塑性混凝土(砂浆)，塑性砼一般抗压强度小于5MPa，弹性模量小于1000MPa。
初步选定材料：
水泥：采用32.5R普通硅酸盐水泥；
粗骨料：最大粒径不大于20mm，其含泥量不大于1%；
细骨料：砂子细度模数2.68～3.0，含泥是尖石地1%；
粘土：粘粒含量不小于50%，塑性九小于35%；
膨润土：粘粒含量不不于55%，塑性指小一60%；
砼级配：一级配。
（四）、混凝土浇筑
1、砼的拌制注意以下事项
(1)粘土的掺和：首先将粘土制成泥浆，然后用泥浆料掺和，要注意加水时扣除泥浆中的水分，同时要注意浆池内的泥浆保持均匀，否则影响砼配合比的精度。
(2)膨润土的掺和：膨润土不要与水同时掺和，最好是水泥、膨润土、砂等搅拌均匀后再加水搅拌，否则膨润土会结块。
2、混凝土浇筑
防渗墙砼的浇筑采用水下导管浇筑法进行。
(1)浇筑导管的配置和布设
a、导管的配置：导管内径选择200～250mm的钢管，长度由0.3m、0.5m、1.0m、2m四个档次组合，以2m为主，导管之间的连接方式采用法兰盘连接，用橡胶垫止水。
b、导管的布设：砼浇筑导管应布置在防渗墙中心线上，每段为3条，两端头要保持1m间距。
(2)混凝土浇筑
开始浇筑砼时，应在导管内放入一直径比导管内径略小的，且能被泥浆浮起的球体作为管塞，以便将最初进入导管中的砼和管内的泥浆隔离起来。连续向管内注入砼时，务使砼将导管下口埋住最少30cm。
(3)混凝土浇筑过程的控制
a、导管的埋深：在砼浇筑过程中，导管的埋置深度不小于1m。如果埋置过浅，在砼浇筑不顺畅需上下提动导管时，有可能将导管拔脱，使砼出现冷缝和水平夹泥层。另外，从导管注入的砼还有可能顺导管壁直接涌出砼面，而将落在砼表面的沉渣覆盖，使砼内混入泥渣，降低砼的均匀性和强度。
b、浇筑速度：槽孔内砼面的上升速度不得小于2m/h，单位时间浇筑量太低会延长浇筑时间，而时间越长砼的坍落度损失越大，容易造成堵管等各种事故。
(4)槽孔内混凝土面的量测
为了控制砼在槽孔内均匀上升，应经常测定槽孔中的砼表面的深度或高程。
(5)混凝土终浇高程
由于泥浆下浇筑的砼表面混有很多沉渣，其砂浆也被泥浆所稀析；因此表层的砼质量都会存在很多缺陷。为此，在砼终浇时一般都使砼终浇高程高出砼的设计高程至少0.5m，以便把这部分混有泥渣的砼凿除。
（五）、接头处理
1、 一、二期槽孔间混凝土套接处理，采用Ф400mm接头管法，保证槽孔可靠连结。接头管直径Ф400mm，壁厚12mm，节长度3～6m，2根接头管下设在Ⅰ期槽孔内。
2、采用接头管法时，混凝土的早期强度不宜过高；接头管外径尺寸为Ф400mm，其表面平整光滑，管节之间的连接可靠。
3、 施工工艺：
当一期槽成槽验收合格后，在槽两端下接头管，砼浇筑后，根据控制时间与起拔力，起拔接头管。
接头管起拔后，槽段形状如下：
一期槽段成型后的平面示意图
结束语
随着我国水利技术的不断发展，各种新型的水库堤坝施工中的防渗墙技术也层出不穷，技术问题的总结需要认真考虑，水库大坝防渗墙的修建经验对今后大量的中小型水库工程的设计、施工都有着重要的知道或借鉴作用。我们要结合时间经验不断改进施工方法，提高施工效率，时期在今后一个时期的水利工程建設中发挥更大的作用
参考文献：1.洛阳市刘瑶水库施工组织设计
2.水利水电工程混凝头防渗墙施工技术规范
3.蘑菇湖水库超薄混凝土防渗墙施工技术谢建萍