混凝土防渗墙与帷幕灌浆施工技术要求

一、工程概述沙湾水电站位于木里县境内的木里河干流上，系木里河干流（上通坝~阿布地河段）水电规划“一库六级”的第3级电站。

电站采用引水式开发，上游与卡基娃电站衔接，下游与俄公堡电站衔接。

电站地处木里县境内，在木里和瓦郎沟沟口下游约1.5km处建拦河闸坝，经右岸引水至沙湾大桥下游约1.5km处的木里河右岸建厂发电，厂房为地面厂房。

水库正常蓄水位2572.00m，相应库容316万m3,电站装机容量240MW，多年平均发电量12.511亿kw.h。

除发电外尚需兼顾生态环境用水要求。

首部枢纽建筑物从左岸至右岸依次布置左岸连接坝段、三孔泄洪闸、一孔冲沙闸、右岸连接坝段及进水口。

闸坝顶高程为2574.00m，闸顶总长76.20m，最大闸高27.00m。

闸坝建在深厚覆盖层上，闸坝基础防渗采用全封闭垂直混凝土防渗墙，左、右岸连接坝防渗墙两端与帷幕灌浆相连接形成整体防渗系统。

防渗系统的布置见首部枢纽防渗处理布置图[CD182 SG-41-1（15）]。

三、闸址区主要工程地质条件闸址位于瓦郎沟沟口下游1.5km至跌水河段，河谷呈深切“V”型峡谷，两岸基本对称，岸坡高陡，基岩裸露，坡度达50o~70o，左岸稍缓。

河床宽30~50m，河道收拢变窄，河床宽30~40m，由于左岸岩体崩塌，造成河道堵塞，形成跌水，高差达8m。

出露地层岩性为奥陶系下统瓦厂组（O1W）厚层状变质石英砂岩，局部夹板岩、千枚岩，岩层产状：N30o~40o W/S W∠15o~30o。

与岸坡呈50o~60o夹角，岩层倾下游偏右岸，为斜向谷，左岸为斜顺向坡，右岸为斜反向坡，未发育规模较大的断层，层间错动带较发育，局部发育小断层fi、f2、f3，主要发育三组裂缝，层面裂缝密集发育，另两组陡裂延伸10~20m，间距0.5~2m，少量充填岩屑夹泥，局部卸荷张开数厘米至数十厘米。

闸址区覆盖层结构较为复杂，两岸分布少量的崩坡积堆积的块碎石层。

现代河床表层堆积了冲积的砂卵砾石层和含砾石砂层。

据钻孔揭示，河床覆盖层厚度为22~33m，河床深槽偏右岸。

按其物质组成，结构特征和成因类型，由老至新可分四层：第①层冰水堆积（Q3fg1）：主要残留于河床底部，顶板埋深19~13m，厚3~12m，依其物质组成可分为2个亚层，即①-1漂卵（碎）石层，顶板埋深20~28m厚3~10m，结构较密实，渗透性较强。

①-2砾石砂土层，主要分布于横I线上下游约50m的①-1层顶部，分布不连续，呈透镜体，顶板埋深18~23m，厚0.3~5m，偏右岸较厚，最厚达5m，向上下游及左岸变薄，厚度差异较大，渗透性相对较弱。

第②层冲积堆积（Q4al）含漂（块）砂卵（碎）砾石层：顶板埋深9.5~13m，厚7~12m，中下部含泥较重，结构较密实，渗透性强。

第③层冲积堆积（Q4al）含砾石沙层：闸址区河床中连续分布，顶板埋深一般5~8m，厚度一般3~6m，局部厚达10m，以中细砾沙为主，含植物碎屑，结构松散。

第④层冲积堆积（Q4al）卵砾石砂层：分布于现代河床表层，厚5~8m，局部仅厚1.3m，结构松散，渗透性强。

分布于两岸的崩坡积孤块碎石，厚度5~10m，结构松散，架空严重。

两岸基岩裸露，岸坡高陡，物理地质现象主要表现为卸荷与崩塌，据两岸勘探揭示，闸址区低高程（2575以下）右岸强卸荷带水平深7~12m，弱卸荷带水平深15~20m；左岸受小断层f2、f3的影响，岩体风化、卸荷较强，强卸荷带水平深达20~40m，弱卸带水平深达40~60m。

闸址区地下水主要为第四系松散堆积的孔隙潜水、基岩裂隙水。

基岩裂隙水赋存于两岸岩体中，卸荷裂隙、裂隙密集常形成控水构造，地下水主要由大气降水补给，向河床排泄。

孔隙潜水主要赋存于松散堆积层中，由大气降水、基岩裂隙水及上游河水补给，向河床及下游排泄。

水质分析资料表明，河水对混凝土不具腐蚀性。

四、混凝土防渗墙施工防渗墙布置在建筑物基础为覆盖层的河床部位，混凝土防渗墙设计厚度为0.80m，因覆盖层厚度不大于并且渗透性较强，采取封闭式防渗墙，防渗墙深入基岩 1.0m，防渗墙最大深度约30.0m，底部最低高程约为2519.50m，顶部最高高程为2547.00~2553.00m。

1、总则1.1为确保混凝土防渗墙的施工质量，特制定此施工技术要求。

1.2本技术要求适用于沙湾水电站拦河闸坝的混凝土防渗墙施工。

1.3本技术要求根据《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》DL/T5199—2004及大坝基础防渗墙工程招标文件（合同编号：SW/CIII）《技术条款》并结合本工程实际情况制定，本技术要求未述事项遵照上述规范及条款执行。

1.4沙湾水电站混凝土防渗墙，穿过整个河床覆盖层（含漂砂卵砾石层），会遇到巨漂石、孤石，为确保防渗墙施工质量，施工单位应根据工程地质情况，做好施工组织设计。

1.5为确保防渗墙施工质量，承包商应对混凝土防渗墙的有关技术参数、材料、设备和施工工艺等在现场进行生产性实验确定。

1.6本技术要求所规定的条文，由于施工设备能力或技术条件的限制而不能做到或在执行过程中发现有不完整之处，承包商可根据实际情况提出，与监理工程师和设计单位共同研究补充和修改。

2、固壁泥浆2.1固壁泥浆应具有以下特性：良好的物理性能、流动性能、化学稳定性能，特别是较高的抗水泥污染能力。

制备泥浆的土料采用膨润土或粘土料，宜优先采用膨润土。

2.2拌制泥浆的粘土需满足：粘粒含量大于45%，塑性指数大于20，含沙量小于5%，二氧化硅与三氧化铝含量的比值等于3~4。

2.3成品膨润土的质量标准可采用石油工业部颁布标准《钻进液用膨润土》（SY5060-92）要求，所采用成品膨润土的等级应不低于二级。

2.4使用的泥浆性能指标应满足有关规范及表2-1的要求。

施工作业时，不同阶段应对泥浆性能进行检验和控制，检测项目见表2-2。

不同阶段泥浆性能测定项目2.5配制泥浆用水应采用新鲜洁净的淡水，必要时需进行水质分析，避免对泥浆产生不利影响，判别标准可参照《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）。

2.6新制膨润土泥浆需经高速搅拌机搅拌存放24h，经充分水化溶胀后方能使用。

储浆池内的泥浆应经常搅动，防止离析沉淀，保持性能指标之一。

2.7对回收重复使用泥浆应进行净化处理，并每24h不少于进行两次性能检验，泥浆性能必须符合要求才能使用。

槽孔内泥浆浆液应保持在槽口板顶面以下30~50cm的范围内。

3、槽孔施工造孔前的准备工作是确保混凝土防渗墙施工质量的一个重要环节，必须加以重视。

3.1应综合考虑地基的工程地质条件和水文地质条件，根据施工进度安排，选择合理的施工方法及合适的建造槽孔的机具。

3.2施工前应准备好各种施工材料，如拌制泥浆的粘土或澎润土，必须符合有关规范要求，拌制泥浆应使用高速搅拌机，混凝土的拌和及运输能力，应不小于最大浇筑强度的1.5倍。

3.3槽孔分段长度应满足设计对墙体结构要求，根据槽孔布置条件、墙体厚度、混凝土浇筑能力、混凝土导管布置、施工部位、造孔方法、延续时间、并结合地层的工程地质和水文地质条件等综合分析确定。

槽孔的段长划分应以确保槽孔孔壁稳定和混凝土浇筑能连续上升为前提条件。

一般宜控制在3m~7m，分两期施工。

3.4防渗墙施工平台应高于建筑物基础面1m。

3.5槽孔施工前，必须根据防渗墙的设计要求和槽孔长度的划分，作好槽孔的测量定位工作，并在此基础上设置导向槽。

导向槽的净宽度略大于防渗墙的厚度，其允许偏差±1cm；导向槽顶面高程整体允许偏差±1cm，单幅允许偏差±0.5cm，其槽内净间距允许偏差±0.5cm。

导向槽须建在密实的土层上，槽板浇筑必须直力、稳固，位置准确，如原地面表土层比较松软，则挖去表层松土，设置导向槽后，再回填到要求的高程；两侧砂卵石回填要求分层填筑夯实。

必须严格控制回填质量，以免产生沉陷变形，甚至引起塌槽事故。

3.6导向槽安设好后，在槽侧设置平行于防渗墙中心线的钻机轨道，轨道地基必须平坦、坚实，不得产生过大或不均匀的沉陷，可采用碎石铺垫。

必须保证钻机工作时的稳定和造孔的垂直精度。

3.7槽孔孔壁应保持平整垂直，防止偏斜。

孔位允许偏差±3cm。

槽孔孔斜率不得大于4‰，含孤石、漂石地层以及基岩面倾斜度较大等特殊情况，孔斜率应控制在6‰以内。

一、二期槽孔必须采取措施保证设计墙厚。

槽孔中任意高程水平断面上不应有梅花孔、探头石和波浪形小墙等。

3.8一期槽孔两端孔形质量应便于纠正孔斜，每个主孔应取岩土样由监理工程师进行鉴定，确定是否达到要求深度。

验收主孔时应分段检查孔斜。

3.9墙底高程应达到设计要求的深度，为了掌握地层岩性及防渗墙墙底高程，应沿防渗墙轴线部设先导孔，钻取芯样进行鉴定，描述各层岩性及地层渗透特性，并给出地质剖面图指导施工。

先导孔布置报监理工程师审批依据实际情况确定，一般间距20m～50m。

3.10在防渗墙与帷幕灌浆连接部位的造孔过程中，根据造孔及出渣情况，施工单位应会同现场地质人员进一步确定基岩与覆盖层的界线。

防渗墙底部进入基岩的深度必须满足不小于1.0米的要求，遇断层或破碎带在现场另作处理。

3.11在造孔过程中，如出现塌孔现象，应及时处理，对固壁泥浆配比及钻进手段进行调整，确保孔壁稳定。

3.12在钻孔成槽过程中，应对固壁泥浆漏失量及泥浆净化回收量作详细测试和记录，当发生固壁泥浆漏失严重时，应及时堵漏和补浆，并查明原因，采取措施进行处理。

根据实际施工情况，可在固壁泥浆性能指标基本满足要求的情况下，适当调整泥浆配比，并适当放缓钻进速度，待固壁泥浆漏失量正常后再恢复正常循环钻进方式。

3.13防渗墙下部的基岩帷幕灌浆，采用墙体内预埋灌浆官成孔（灌浆孔）的方法施工，在预埋管脚加设支承架和定位盘，并在管的中部加设导向环；在预埋管的上端用卡管器等专用设施固定在槽口板上；管距2.0m，管径100 mm；钢管下设前，应先在地面上检查其是否顺直其弯曲度应小于1%；在防渗墙与帷幕灌浆连接部位墙体浇筑完毕后，即进行灌浆，以便与帷幕灌浆更好搭接。

3.14造孔结束后，应对造孔质量进行全面的检查（包括孔位、孔深、孔径、孔斜），检查合格后方可进行清孔换浆工作。

3.15清孔换浆工作结束后一小时，应达到下列清孔标准：孔底淤积厚度≤10cm；当使用粘土泥浆时，孔内泥浆密度≤1.3g/cm3，粘度≤30s，含沙量≤10%；当使用澎润土泥浆时，孔内泥浆密度≤1.1g/cm3，粘度＜35s，含沙量＜3%，在30s内失水量＜40ml。

3.16二期槽孔清孔孔换浆结束前，应清除接头混凝土孔壁上的泥皮。

建议用钢丝刷子钻头进行分段刷洗。

刷洗的合格标准是：刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤积不再增加。

3.17一、二槽孔间混凝土套接接头的造孔，建议优先选用接头套管法（接头管应能承受混凝土最大压力和起拔力，管壁光滑，节间连接可靠，起拔时应防止引起孔口坍塌），亦可采用双反弧接头；条件不具备时，可采用钻凿法或经监理工程师批准的其它方法。