三管法高壓擺噴防滲墻在國內(nèi)水電站的應(yīng)用

三管法高壓擺噴防滲墻在國內(nèi)水電站的應(yīng)用

1毛灘三種高噴防滲墻墻體設(shè)計(jì)毛灘水電站工程位于青儀江支流資江縣順河市。是千佛巖下游青儀江交匯處河電工程計(jì)劃中推薦的三級規(guī)劃方案之一。采用河床式長尾供水線路。工程開發(fā)的主要任務(wù)為發(fā)電、防洪、灌溉,兼顧城市景觀用水;遠(yuǎn)期長征渠修建后,服從長征渠灌溉用水,余水發(fā)電。裝機(jī)容量102MW,水庫總庫容3000萬m3。毛灘水電站庫區(qū)左岸防洪堤基礎(chǔ)高噴防滲墻工程總里程長度為3600m,沿防洪堤堤腳軸線方向形成一道連續(xù)的高噴防滲墻墻體,采用三管法高壓擺噴工藝,設(shè)計(jì)孔距為1.2m,有效墻深8m,成墻厚度≥0.3m;本標(biāo)段與下游標(biāo)段的混凝土防滲墻接頭采用5根、有效樁深16m的高壓旋噴樁搭接封閉。2項(xiàng)目的地理?xiàng)l件2.1第四系松散沉積層鉆探及物探測試資料顯示,覆蓋層厚度為88.26～104.46m。其巖性特征見表1。2.2下伏吉巖上部為棕紅色粉砂質(zhì)泥巖,夾黃、灰、褐色頁巖,泥灰?guī)r,下部為紫紅色砂巖、粉砂巖夾泥巖。3擺噴孔位間距高噴防滲墻形式及主要參數(shù)選定:高噴防滲墻采用擺噴形式,其墻體結(jié)構(gòu)見圖1、2。擺噴有效樁徑為300～1000mm,因此孔位間距擬定為1200mm,擺噴擺角為60°～70°,滲透系數(shù)K≤10-5cm/s。主要施工技術(shù)參數(shù)采用庫區(qū)右岸防洪堤基礎(chǔ)高噴防滲墻工程的技術(shù)參數(shù),初步擬定的參數(shù)見表2。4高壓噴射注漿在松空層中的應(yīng)用措施成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)按不低于以下設(shè)計(jì)要求執(zhí)行:孔位偏差不大于5cm,孔深按規(guī)范要求均大于設(shè)計(jì)孔深30cm,孔斜率不大于1%。在遇有含孤石、漂石的地層及基巖面傾斜度較大等特殊情況時(shí),將孔斜率控制在1.5%以內(nèi),孔斜率和孔深均符合設(shè)計(jì)要求。本工程主要采用液壓潛孔鉆進(jìn)行成孔施工:先施工I序孔,I序孔結(jié)束后再施工II序孔。由于地層上部松散架空,基本上為漂卵石,砂等細(xì)顆粒含量少,透水性大,地層中易出現(xiàn)塌孔、掉塊等現(xiàn)象并引起卡、埋噴管等情況,經(jīng)過專題試驗(yàn)研究,為解決在松散架空層中施工難以成孔成墻的問題,采取了以下有效措施:(1)加大了鉆孔孔徑,以增加噴管與孔壁間隙,一般按鉆孔孔徑大于噴管外徑40mm的標(biāo)準(zhǔn)掌握。例如,噴管的外徑為φ9l,則鉆孔孔徑不小于φ130;(2)在套管內(nèi)下入大于噴管外徑的PVC花管,以保持孔壁穩(wěn)定;(3)將噴孔孔內(nèi)注滿高固相優(yōu)質(zhì)泥漿固壁,堵塞大的滲漏通道,為順利進(jìn)行高噴施工創(chuàng)造有利條件,同時(shí)將孔口周圍的淤積物、松散土體清除干凈,孔口加塞保護(hù);(4)選用順直、無變形的長噴管(長度一般在9m以上),以確保整體垂直度并減少接頭數(shù)量,同時(shí)減少了裝卸噴管的次數(shù)。高壓噴射注漿對細(xì)顆粒地層是比較適宜的,但對摻有較多大卵石地層,只要工藝參數(shù)選擇適當(dāng),仍能形成良好的連續(xù)防滲凝結(jié)體。其主要原因是:由于水氣噴射使顆粒周圍的細(xì)顆粒被升揚(yáng)置換出地面,造成原地層結(jié)構(gòu)的局部松脫,大顆粒在射流作用下,一般會產(chǎn)生位置移動,甚至被掀動,有利于漿液袱裹充填。采用下傾斜噴射較之水平噴射更有利于大粒徑顆粒被袱裹。在含有細(xì)顆粒地層,特別是致密的、粘性大的土層中進(jìn)行高壓噴射注漿時(shí),水氣噴射過程中將使噴射影響范圍內(nèi)的土層顆粒被切削攪動,形成泥漿,并且在升揚(yáng)置換作用下冒出地面,其稠度和所采用的噴射形式直接有關(guān)。為使摻攪范圍進(jìn)入較多的噴射泥漿,應(yīng)注意先實(shí)行水氣噴射,暫不注漿,以升揚(yáng)置換地層顆粒,然后提升到一定高度;當(dāng)冒漿相對密度小于某一數(shù)值,如1.2kg/m3時(shí),再將噴射管路下落,實(shí)行水氣漿二次噴射,這樣形成的凝結(jié)體將會獲得較高的凝結(jié)強(qiáng)度。5檢查孔檢測結(jié)果防滲墻完工后,在高噴防滲墻軸線上布置了21個(gè)檢查孔,本工程總長度為3600m,每170m設(shè)置一個(gè)檢查孔,檢查孔設(shè)在相鄰兩個(gè)孔的連接位置。高噴防滲墻施工完成后,防洪堤標(biāo)的施工單位在高噴防滲墻上澆注趾墻。為滿足檢查孔的施工要求,在趾墻里預(yù)埋了1.5m高的鐵管。檢查孔檢測結(jié)果如表3所示。注水試驗(yàn)檢測結(jié)果:(1)滲透系數(shù)的最大值Kmax=3.09×10-6cm/s。(2)滲透系數(shù)的最小值Kmin=5.57×10-7cm/s。(3)滲透系數(shù)的平均值Kavr=1.72×10-6cm/s。本工程檢測的21組注水試驗(yàn)滲透系數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果表明,滲透系數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。6不返漿和返漿滑(1)高噴施工中,針對松散架空、易漏漿的地層,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理,以避免不必要的資源浪費(fèi)。(2)高噴過程中,當(dāng)某個(gè)孔發(fā)生不返漿或返漿不正常時(shí),很可能在該孔附近區(qū)域連續(xù)多個(gè)孔都會有不返漿的情況發(fā)生,需根據(jù)實(shí)際情況添加堵漏材料,以便在最短的時(shí)間內(nèi)、以最低的成本解決問題。(3)針對毛灘水電站大顆粒砂卵石地層,必須進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn),選擇合理的鉆孔設(shè)備和高噴工藝參數(shù),才能確保工程質(zhì)量。(4)對工程量大、工期緊張、軸線長的高噴工程,施工中必須加大資源投入,嚴(yán)格進(jìn)行管理,才能確保工期和質(zhì)量。7采用合理質(zhì)量保證措施通過毛灘水電站工程左