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【摘要】水利工程防渗墙施工中常出现：塌钻、卡钻、孔斜超标、接头卡死以及漏浆故障，这些故障会对防渗墙工程的进度和质量造成一定的影响，还会增加工程成本，本文通过某水利枢纽工程在防渗施工中对上述故障发生和处理措施进行了研究和总结，以供同行借鉴，以期在今后的防渗墙施工中减少或杜绝类似故障单的发生。
【关键词】某水利枢纽；防渗墙；故障；处理；措施
中图分类号：TV6文献标识码： A
某水利枢纽工程位于黄河干流，其主坝为粘土芯墙土石坝，上游16公里左右是一大型水利枢纽工程。该工程是一座综合性的大型水利枢纽工程，它以反调为主，兼具灌溉、供水和发电等功能，水库具有近1.6立方米的总库容，土石坝段的最高坝高达20.1米，电站坝段最高50.5米，电站装机容量135兆瓦，灌溉农田约140万亩。
1.工程概况
1.1 工程的结构和布局
某水利枢纽工程包括以下建筑物：河床式电站厂房，左岸土石坝，泄洪洞，排沙洞，右岸土石坝，王庄引水闸，坝后灌溉引水闸，下游右岸防护工程以及右坝肩上游沟道整治工程等。其中河床式点厂房、泄洪洞、排沙洞、王庄引水闸与右岸土石坝沿坝轴线呈折线形集中布置。在混凝土建筑物坝段的两侧布置的是土石坝，左右两侧土石坝分别长1724.5米和882.6米，下游坝坡为1:2.4和1:2.24，上游坝坡为1:2.65，两岸摊地是沙土壤基础，对沙层的采用强夯处理的方法。
1.2 工程的地质情况
坝址区是类黄土地地貌，以低山丘陵为主，黄土类土质广泛地覆盖着地表，高低漫滩分布在主槽河两侧，滩面较为宽阔，左岸漫滩近760米宽，滩面平均高程为125米，介于124~126之间；右岸滩面高程大多在124~127之间，漫滩的平均宽度为1600米。从上到下，成槽钻孔和防渗地质勘测揭露的防渗墙地质条件分为以下四层：第一层表层是冲击浅黄沙壤土，厚29厘米，部分沙层是轻灰质壤土，该层局部因受到高位地下水浸泡已达饱和状，在受到扰动时容易液化引发坍塌。第二层为冲击砂卵石层，平均厚度为8米，最大厚度差为10米，因部分地方夹杂有细沙层而较为松散。第三层为洪积、冲积沙卵层，平均厚度为20.5米，最大厚度差为15米。该层稳定性较好，卵石具有较大的直径且富含石英成分，坚硬而密实。但是，因为厚薄不均匀，孔斜故障很容易发生，在重凿的配合下，抓斗施工难度依然较大，很难加快进度。第四层结构较为复杂，平均厚度为30米且相差不大，多为紫红色、灰绿色中细沙岩夹杂紫红色砾岩，具有较强的胶结性。施工时，在该层中嵌入防渗墙底部。
2.防渗墙施工故障及处理措施
在对砂卵石地基进行钻孔施工的过程中，经常会由于卵石遭遇探头或落于孔内而将钻具卡住，类似事故发生的频率较高，严重影响施工进度。可以采用加强检修设备、对钻孔进度进行人为控制等方法来进行预防。卡钻发生后，首先要准确对卡钻部分和形式进行判断，弄清是下卡还是上卡、是落石造成的还是其他形式的卡钻，然后针对不同的部位和形式采取相应的处理方法。一般而言，要在短时间内江钻具取出来可以采用扩孔器法、反冲法或加重杆击打法等。如果不能在短时间内处理好，可以先剥离钻具周围的约束再采用上述方法进行处理，取出孔内的钻头。
例如，2012年5月，左导墙 到C1+346段13槽8孔钻孔到30米的時候，钻头突然被卡住了，当时采取的措施如下：第一步，采用加重杆击打和反冲等方法，但由于孔斜较大，处理过程中钢丝绳被砸断，加大了处理难度。第二步，利用扩孔器剥去约束钻具的岩层，然后在下部设置钢丝套用以套取钻具，但钻具状态较为倾斜，扩空的仅是钻具头部，钻具仍不能被拉动。第三步，把槽段的其他部分均钻到通终孔一样的深度，然后采用别的钻具对被卡钻具进行横向打击。最终将钻头取出。
再如，同年六月，落石砸断了钻具的提梁部位，取出1.3米的钻具，还有1.80米长的钻具遗留在孔内，基于打捞难度较大，将剩余部分打捞出来需要较长时间，如果坚持打捞必将影响槽壁的稳定性，而剩余钻孔没入基岩内，槽段入岩的深度全部符合设计的需要，对墙体防渗效果等方面不造成任何影响，征得设计人员、监理和业主的同意的前提下，施工方停止对此问题的处理。
2.2 塌孔
当钻工施工在砂卵石底层中进行时，孔壁坍塌的情形时有发生，发生坍塌的部位以钻头上部居多。如果地层的泥浆性能不好、比较松散，又遭受长期雨水冲刷，就更加容易发生坍塌。
例如：某工程左导墙到C1+346段2~6槽，右导墙到D2+699段2~30槽施工平台在卵石地层上进行建造时，因受到钻机的长期振动和碾压质量的影响，一期槽段在施工中孔口出现了不同程度的坍塌，为了避免坍塌加剧，针对不同单元槽不同的情况，对槽内护壁泥浆的性能进行了改善，然后把斜筋插在坍塌的地方，最后通过浇筑混凝土的方式进行封堵。
2.3接头管卡死
因为拔管机出现机械故障，在拔起钻孔的接头管的过程中，接头管容易在孔内被卡死。
2012年4月，在对右门库和右导墙段4槽8孔进行施工时，接头管就被卡死。当时的处理方法如下：在贴近4槽8孔的5槽钻到接头管的底部，而后把接头管四周的混凝土用反弧钻头清理干净，等到接头四周约束力消失后再提拔。历时一周，钻头被成功拔出，墙体质量和接头孔质量均未受到影响。
2.4 孔斜超标
漂石、大粒径孤石、大粒径的卵石大量存在于砂卵石地层中，由于坚硬的岩性，孔斜超标现象在施工中很容易发生，当有“探头石”存在于探孔内时，出现的孔斜现象就更加严重。将大粒径孤石和“探头石”除去后会导致突变的孔斜超标现象，而对于其他偏孔现象来说，其过程都是渐变的，可以发现和控制。冲击钻孔每回次进尺约0.7米，孔的岩石碎屑需要清除干净，确保钻头接触的始终是原地层的新鲜表面。每回次在对孔底进行淘浆清理之后，均需要轻轻击打50分钟左右，使钻孔底部圆整，这样可以对孔偏清况进行准确测量。一旦有偏孔苗头出现，要对其进行及时有效的处理，如：通过往孔内回填一些坚硬的块石作为垫底，下钻清扫之后对回次进尺范围之内的偏斜情况进行纠正。
2.5 漏浆地层
在某水利枢纽工程防渗墙施工中存在漏浆段，漏浆部位所在地层中存在漏浆通道。采取的处理措施如下：(1)增加泥浆的黏度和比重；（2）在漏浆发生之后，把黏土、水泥等填堵材料投填在槽内。（3）当漏浆量较大时，采用装载机等大型机械投填大量的砂卵石和粘度，一直填到漏浆处。为了避免在进一步施工中再次出现漏浆现象，最好采用垂直和平打钻进相结合的方法。
【结束语】对混凝土防渗墙施工中特殊问题的处理过程是相当复杂的，它需要不断总结工程施工中的经验和教训，根据不同工程的实际制定切实可行的技术要求。在对事故进行处理的过程中，一定要按照相关的规章制度、技术规范和实际的工程情况结合起来，尽量减少或规避事故的发生，确保防渗墙的施工质量。
[参考文献]
[1]水利水电工程混凝土防渗墙技术规范[S]，中国水利水电出版社,2011.
[2]梁建林等.水利水电施工技术[M],北京：中国水利水电出版社，2005.
[3]霍宝有等.混凝土防渗墙施工质量检测中相关问题的探讨[J]，海河水利，2012（04）.
【关键词】某水利枢纽；防渗墙；故障；处理；措施
中图分类号：TV6文献标识码： A
某水利枢纽工程位于黄河干流，其主坝为粘土芯墙土石坝，上游16公里左右是一大型水利枢纽工程。该工程是一座综合性的大型水利枢纽工程，它以反调为主，兼具灌溉、供水和发电等功能，水库具有近1.6立方米的总库容，土石坝段的最高坝高达20.1米，电站坝段最高50.5米，电站装机容量135兆瓦，灌溉农田约140万亩。
1.工程概况
1.1 工程的结构和布局
某水利枢纽工程包括以下建筑物：河床式电站厂房，左岸土石坝，泄洪洞，排沙洞，右岸土石坝，王庄引水闸，坝后灌溉引水闸，下游右岸防护工程以及右坝肩上游沟道整治工程等。其中河床式点厂房、泄洪洞、排沙洞、王庄引水闸与右岸土石坝沿坝轴线呈折线形集中布置。在混凝土建筑物坝段的两侧布置的是土石坝，左右两侧土石坝分别长1724.5米和882.6米，下游坝坡为1:2.4和1:2.24，上游坝坡为1:2.65，两岸摊地是沙土壤基础，对沙层的采用强夯处理的方法。
1.2 工程的地质情况
坝址区是类黄土地地貌，以低山丘陵为主，黄土类土质广泛地覆盖着地表，高低漫滩分布在主槽河两侧，滩面较为宽阔，左岸漫滩近760米宽，滩面平均高程为125米，介于124~126之间；右岸滩面高程大多在124~127之间，漫滩的平均宽度为1600米。从上到下，成槽钻孔和防渗地质勘测揭露的防渗墙地质条件分为以下四层：第一层表层是冲击浅黄沙壤土，厚29厘米，部分沙层是轻灰质壤土，该层局部因受到高位地下水浸泡已达饱和状，在受到扰动时容易液化引发坍塌。第二层为冲击砂卵石层，平均厚度为8米，最大厚度差为10米，因部分地方夹杂有细沙层而较为松散。第三层为洪积、冲积沙卵层，平均厚度为20.5米，最大厚度差为15米。该层稳定性较好，卵石具有较大的直径且富含石英成分，坚硬而密实。但是，因为厚薄不均匀，孔斜故障很容易发生，在重凿的配合下，抓斗施工难度依然较大，很难加快进度。第四层结构较为复杂，平均厚度为30米且相差不大，多为紫红色、灰绿色中细沙岩夹杂紫红色砾岩，具有较强的胶结性。施工时，在该层中嵌入防渗墙底部。
2.防渗墙施工故障及处理措施
在对砂卵石地基进行钻孔施工的过程中，经常会由于卵石遭遇探头或落于孔内而将钻具卡住，类似事故发生的频率较高，严重影响施工进度。可以采用加强检修设备、对钻孔进度进行人为控制等方法来进行预防。卡钻发生后，首先要准确对卡钻部分和形式进行判断，弄清是下卡还是上卡、是落石造成的还是其他形式的卡钻，然后针对不同的部位和形式采取相应的处理方法。一般而言，要在短时间内江钻具取出来可以采用扩孔器法、反冲法或加重杆击打法等。如果不能在短时间内处理好，可以先剥离钻具周围的约束再采用上述方法进行处理，取出孔内的钻头。
例如，2012年5月，左导墙 到C1+346段13槽8孔钻孔到30米的時候，钻头突然被卡住了，当时采取的措施如下：第一步，采用加重杆击打和反冲等方法，但由于孔斜较大，处理过程中钢丝绳被砸断，加大了处理难度。第二步，利用扩孔器剥去约束钻具的岩层，然后在下部设置钢丝套用以套取钻具，但钻具状态较为倾斜，扩空的仅是钻具头部，钻具仍不能被拉动。第三步，把槽段的其他部分均钻到通终孔一样的深度，然后采用别的钻具对被卡钻具进行横向打击。最终将钻头取出。
再如，同年六月，落石砸断了钻具的提梁部位，取出1.3米的钻具，还有1.80米长的钻具遗留在孔内，基于打捞难度较大，将剩余部分打捞出来需要较长时间，如果坚持打捞必将影响槽壁的稳定性，而剩余钻孔没入基岩内，槽段入岩的深度全部符合设计的需要，对墙体防渗效果等方面不造成任何影响，征得设计人员、监理和业主的同意的前提下，施工方停止对此问题的处理。
2.2 塌孔
当钻工施工在砂卵石底层中进行时，孔壁坍塌的情形时有发生，发生坍塌的部位以钻头上部居多。如果地层的泥浆性能不好、比较松散，又遭受长期雨水冲刷，就更加容易发生坍塌。
例如：某工程左导墙到C1+346段2~6槽，右导墙到D2+699段2~30槽施工平台在卵石地层上进行建造时，因受到钻机的长期振动和碾压质量的影响，一期槽段在施工中孔口出现了不同程度的坍塌，为了避免坍塌加剧，针对不同单元槽不同的情况，对槽内护壁泥浆的性能进行了改善，然后把斜筋插在坍塌的地方，最后通过浇筑混凝土的方式进行封堵。
2.3接头管卡死
因为拔管机出现机械故障，在拔起钻孔的接头管的过程中，接头管容易在孔内被卡死。
2012年4月，在对右门库和右导墙段4槽8孔进行施工时，接头管就被卡死。当时的处理方法如下：在贴近4槽8孔的5槽钻到接头管的底部，而后把接头管四周的混凝土用反弧钻头清理干净，等到接头四周约束力消失后再提拔。历时一周，钻头被成功拔出，墙体质量和接头孔质量均未受到影响。
2.4 孔斜超标
漂石、大粒径孤石、大粒径的卵石大量存在于砂卵石地层中，由于坚硬的岩性，孔斜超标现象在施工中很容易发生，当有“探头石”存在于探孔内时，出现的孔斜现象就更加严重。将大粒径孤石和“探头石”除去后会导致突变的孔斜超标现象，而对于其他偏孔现象来说，其过程都是渐变的，可以发现和控制。冲击钻孔每回次进尺约0.7米，孔的岩石碎屑需要清除干净，确保钻头接触的始终是原地层的新鲜表面。每回次在对孔底进行淘浆清理之后，均需要轻轻击打50分钟左右，使钻孔底部圆整，这样可以对孔偏清况进行准确测量。一旦有偏孔苗头出现，要对其进行及时有效的处理，如：通过往孔内回填一些坚硬的块石作为垫底，下钻清扫之后对回次进尺范围之内的偏斜情况进行纠正。
2.5 漏浆地层
在某水利枢纽工程防渗墙施工中存在漏浆段，漏浆部位所在地层中存在漏浆通道。采取的处理措施如下：(1)增加泥浆的黏度和比重；（2）在漏浆发生之后，把黏土、水泥等填堵材料投填在槽内。（3）当漏浆量较大时，采用装载机等大型机械投填大量的砂卵石和粘度，一直填到漏浆处。为了避免在进一步施工中再次出现漏浆现象，最好采用垂直和平打钻进相结合的方法。
【结束语】对混凝土防渗墙施工中特殊问题的处理过程是相当复杂的，它需要不断总结工程施工中的经验和教训，根据不同工程的实际制定切实可行的技术要求。在对事故进行处理的过程中，一定要按照相关的规章制度、技术规范和实际的工程情况结合起来，尽量减少或规避事故的发生，确保防渗墙的施工质量。
[参考文献]
[1]水利水电工程混凝土防渗墙技术规范[S]，中国水利水电出版社,2011.
[2]梁建林等.水利水电施工技术[M],北京：中国水利水电出版社，2005.
[3]霍宝有等.混凝土防渗墙施工质量检测中相关问题的探讨[J]，海河水利，2012（04）.