长潭河水电站施工围堰防渗施工技术

'万方数据第39卷第10期2008年5月人民长江YangTzeRiverV01．39，No．10May，2008文章编号：1001—4179(2008)10—0045—02长潭河水电站施工围堰防渗施工技术张涛(武警水电第二总队第五支队，江苏常州213031)摘要：在长潭河围堰防渗施工中，因前期地质勘测资料不详细、基础地质条件不明，是通过施工逐渐了解地质条件的。围堰防渗施工是在上游围堰填筑至高程95m、下游围堰填筑至高程94m后开始进行高喷灌浆的。由于覆盖层中粗粒卵石居多，还夹杂大块石(后经基坑取样卵石粒径较大，含砂率只有5％)为强透水层，上游围堰高喷灌浆施工时，大多数孔在采取常规措施处理后孔口仍不返浆，每米单耗达lt，防渗效果较差。针对不同性质的渗漏点对上下游围堰采用了静压灌浆工艺(共5种)进行防渗处理，防渗效果明显。关键词：防渗围堰；静压灌浆；施工技术；长潭河水电站中图分类号：Tv551．3文献标识码：A1围堰概况1．1地质条件长潭河水电站坝址区两岸地形基本对称，坡度约35—40。，河床高程为84～88m。左岸除河边有少量覆盖层外，基岩大多裸露；右岸分布有厚2。14m的崩积层。河床为冲洪积的砂砾石。基岩岩性从P}。到玛，均有分布。岩溶一般发育。围堰堰基地质构造简单，岩层产状为N20。一60。E·NWLl5。一30。，岩石多呈弱风化状态。河床砂卵砾石层和右岸崩积层堆积松散，块体架空，为强透水层，同时夹有飘石、孤石及架空现象，堰基存在渗漏问题。此外，堰基为碳酸盐岩，岩溶发育，亦存在沿岩溶通道的渗漏问题。1．2结构设计上、下游围堰均为土石过水围堰，堰体防渗采用粘土斜心墙。堰基防渗河床部位采用灌浆防渗墙、岸坡部位掏槽回填粘土相结合。围堰设计挡水流量1800m3／a，相应上游水位107．3m，相应下游水位94．7m，围堰过水标准为全年10a一遇洪水，相应流量3750m3／s。2防渗施工2．1概况在上游围堰填筑至高程95m、下游围堰填筑至高程94m后开始进行高喷灌浆，由于防渗覆盖层中粗粒卵石居多，还夹杂大块石(后经基坑取样卵石粒径较大，含砂率只有5％)，为强透水层，上游围堰高喷灌浆施工时，大多数孔在采取常规措施处理后孔口仍不返浆，每米单耗达1t，防渗效果较差。针对不同性质的渗漏点对上下游围堰采用了静压灌浆工艺(共5种)进行防渗处理，防渗效果明显。2．2静压灌浆工艺2．2．1孔1：2混合水玻璃灌浆法采用一泵灌水玻璃、一泵灌浓水泥浆，孔口混合灌浆工艺。管路见图1。(1)钻孔。钻孔采用跟管钻机造孔，孔径为130nlnl，孔深深入基岩不少于50cm，钻孔时要用水平尺调平钻机并随时校正，保证钻孔最大偏斜小于25伽。钻孔过程中要准确判断基岩，注意观察岩屑，并对钻孔过程发现冒水、脱空等作好记录。钻孔结束后及时下PVC管，PVC管要打花眼，花眼间距lO～15cm，直径5rain左右，但拔管时要严防把PVC管带出。(2)下灌浆管。射浆管距孔底小于50tin，灌浆管采用埋管，孔口阻塞1m。(3)制浆。采用高速搅拌机制浆，低速搅拌简需适当延长搅拌时间确保浆液搅拌均匀。(4)灌浆。①灌浆方法：考虑漏浆量较大。孔口没有回浆，采用填压式全孔灌浆法。②浆液水灰比及变换标准：灌浆浆液以普通水泥浆液为主，并根据漏量情况掺水玻璃、锯末等。⑦开灌水灰比为O．8：1。④灌浆过程中，注入率持续减少，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变浆液水灰比。⑤O．8：1浆液的注入量达600L以上，而注入率无明显改变时，应改为O．6—0。5：1浓浆灌注。⑥当注入率大于40L／rain时，或总注入量达l030L以上、漏量无明显减少时掺锯末和水玻璃，锯末掺量为浆液体积的10％．20％，水玻璃的掺量为水泥浆体积的5％一15％(水玻璃掺量必须记录每桶水泥浆的平均掺量)，水泥浆的水灰比为0．8：1，掺水玻璃遵循由少到多的原则，先掺5％，漏量无明显减少则改为10％直至掺至15％。水玻璃采用专用泵按掺量送至孔口与水泥浆液掺和。(5)灌浆结束标准。当孔口已回浆，灌浆压力达到0．6MPa时，灌浆注入率小于1．0L／rain，延续灌注30min，可结束灌浆作收稿日期：2008—03—20作者简介：张涛，男，武警水电第二总队第五支队，助理工程师。 万方数据人民长江2008年业o2．2．2双液泵管路混合灌浆法采用双液泵，一缸进水玻璃、一缸进浓水泥浆，管路混合静压灌浆法。孔内下钻杆，孔口用高压管，边灌边上拔灌浆管工艺。其他同孔口混合水玻璃静压灌浆法。2．2．3孔内混合水玻璃灌浆法施工工艺参照孔口混合水玻璃灌浆法。不同之处是水玻璃管插至孔底，水玻璃和水泥浆液在孔内进行混合。水玻璃管jL灌浆管孔口堵塞／预埋pvc@三置黑!一·曩j“j。d●‘、‘一～．～、～g蒌萎；囊糙层雾蓁雾iQ一3三旦一9三秒蝴层?■厂0一0——p一0一一—b1一0—移1图1静压灌浆管路2．2．4自上而下分段静压灌浆法(1)钻孔。先用地质钻在围堰每隔8m施工一个先导孔，孔深入岩3／n，要求有一个先导孔从原高喷墙顶部以下全部取芯，观察芯样，其他先导孔只需人岩后取芯，校核跟管钻机判断的基岩高程。上游围堰全部采用跟管钻机造孔。孔径为130mm；下游围堰采用300型或150型地质钻造孔，上部2m用9lmm三翼钻头造孔，埋孔管口后粘土层用56mm三翼钻头造孔，进入覆盖层改用56mm人造金刚石钻头造孔，孔深深入基岩不少于50em；钻孔时要用水平尺或角度调平钻机并随时校正，保证钻孔最大偏斜小于25彻。钻孔过程中要准确判断基岩，注意观察岩粉和取芯并对钻孔过程发现冒水、脱空、漏水、塌孔等作好记录。(2)埋孔口管。下游围堰预埋2m孔口管，为直径75mill铁管，钻孔达到埋管深度后，向孔内注入O．5：l浓浆，待孔口冒出浓浆时，将孔口管铅直下到孔内，把孔口管调整居中并固定待凝48h。(3)制浆。采用高速搅拌机制浆，掺膨润土时需适当延长搅拌时间确保浆液搅拌均匀。(4)灌浆。①灌浆分段：粘土与覆盖层接触段为1．5—2．0m，以下为2．5～3．0m，终孔段包括基岩不得超过2．5m。②自上而下灌浆时钻孔一旦出现严重塌孔时，则立即停钻进行灌浆，这时视情况可用钻孔钻具和钻杆灌浆，灌浆时应间隔转动钻杆防止埋钻，当灌到不漏时继续钻下一段，当灌浆超过2h或注入量达到2000L孔口仍不返浆，则待凝24h后再扫孔到要求的段长灌浆。③灌浆方法：采用孔内循环灌浆法，掺水玻璃时为填压式灌浆。④浆液水灰比及变换标准：灌浆浆液以普通水泥掺膨润土浆液为主，膨润土掺量根据漏量情况为10％一30％，必要时掺水泥量1％的高效减水剂，并根据漏量情况掺水玻璃、锯末等。⑤灌浆压力。第l段为0．30MPa，第2段为0．40MPa，第3段为0．50MPa，第4段及以下各段为0．6MPa。⑥灌浆结束标准。灌浆压力达到设计压力时，灌浆注入率小于1．0L／min，延续灌注30min，可结束灌浆作业。2．2．5控制静压灌浆法(1)钻孔。钻孔采用跟管钻机造孔，孔径为130mm，孔深深入基岩不少于50cm，钻孔时要用水平尺调平钻机并随时校正，保证钻孔最大偏斜小于25em。钻孔过程中要准确判断基岩，注意观察岩屑，并对钻孔过程发现了冒水、脱空等作好记录。钻孔结束后及时下PVC管，PVC管要打花眼，花眼间距lO一15c"m，直径5mm左右，但拔管时要严防把PVC管带出。(2)下灌浆管。根据孔深下2—3根灌浆管，第1根灌浆管距孔底小于50cm，第2根灌浆管底部距第1根底部1．5cm，第3根灌浆管底部距第2根底部1．5till，灌浆管采用埋管，堵塞部位为粘土层以下50cm，采用水泥浆液灌注土工布袋的方法进行堵塞，堵塞24h后可开始灌浆。(3)制浆。采用高速搅拌机制浆，低速搅拌筒需适当延长搅拌时间确保浆液搅拌均匀。(4)灌浆。①灌浆方法：考虑漏浆量较大，孔口没有回浆，采用填压式全孔灌浆法。②浆液水灰比及变换标准：灌浆浆液以普通水泥浆液为主，并根据漏量情况掺水玻璃、锯末等。③当注入率大于40L／rain时，或总注入量达l000L以上、漏量无明显减少时掺控制液。掺控制液遵循由少到多的原则，控制液采用专用泵按掺量送至孔口与水泥浆液掺和。④灌浆顺序为第1、第2、第3根。(5)灌浆结束标准。当孔口已回浆，灌浆压力达到0．6MPa时，灌浆注入率小于1．0L／rain，延续灌注30min，可结束灌浆作业。3效果评价3．1总体防渗效果在第1阶段实施高喷灌浆未能形成有效的防渗墙的情况下，针对不同部位不同渗漏点采用有效的静压灌浆技术后，上下游围堰都形成了有效的防渗系统。在上游围堰堰前水位高程95m、下游水位高程91n-i时上下游围堰的渗漏量从灌浆防渗处理前的大于4000矗／h下降为防渗处理后的400。600矗／h。并在围堰防渗系统形成并在运行4个月后，在上游水位达到高程107m的情况下围堰渗水清澈，渗漏量无明显变大，因此可以认为。静压灌浆对围堰防渗效果明显。3．2灌浆技术评价高喷灌浆共完成灌浆1724．74nl，水泥单耗达1t／m，未能有效形成防渗墙，事实证明高喷灌浆不适用卵石粒径大、含砂量很少，同时夹有飘石、孤石及架空等现象的地质条件。(1)孔口混合水玻璃灌浆法：共完成灌浆55孔，孔深累计l134．4m，耗灰447．03t。此技术使用人工控制水玻璃的掺量，要求操作人员有较丰富的施工经验。预埋灌浆管不能承受大的(下转第76页) 万方数据76人民长江2008血③施工条件与施工方法的变化潜在的索赔机会；④国家政策法规的变更潜在的索赔机会；⑤不可抗力事件潜在的索赔机会；⑥不可预见因素的发生潜在的索赔机会；⑦业主违约潜在的索赔机会。在施工过程中，承包商应坚持监理及业主的书面指令为主，即使在特殊情况下必须执行其口头命令，亦应在事后立即要求其用书面文件确认，或者致函监理及业主确认。同时做好施工日志、技术资料等施工记录。每天应有专人记录，并请现场监理工程人员签字；当造成现场损失时，还应做好现场摄像、录像，以达到资料的完整性；对停水、停电，甲供材料的进场时间、数量、质量等等，都应做好详细记录；对设计变更、技术核定、工程量增减等签证手续要齐全，确保资料完整；业主或监理单位的临时变更、口头指令、会议研究、往来信函等应及时收集，整理成文字，必要时还可对施工过程进行摄影或录像。又如甲方指定或认可的材料或采用新材料，实际价格高于预算价(或投标价)，按合同规定允许按实补差的，应及时办理价格签证手续。凡采用新材料、新工艺、新技术施工，没有相应预算定额计价时，应收集有关造价信息或征询有关造价部门意见，作好结算依据的准备。其次。在施工中需要更改设计或施工方案的也应及时做好修改、补充签证。另外，如施工中发生工伤、机械事故时，也应及时记录现场实际状况，分清职责；对人员、设备的闲置、工期的延误以及对工程的损害程度等，都应及时办理签证手续。做到不忘、不漏、不缺、不少，眼勤、手勤、口勤、腿勤。不能因为监理的口头承诺而疏忽文字记录，也不能因为大家都知道就放松签证。这些都是工程索赔的原始凭证，应分类保管，以便创造索赔的机遇。4正确处理好各方的关系索赔是否成功与监理的认可、支持是分不开的，监理起着关键性作用。索赔直接关系到业主的切身利益，承包商索赔的成败在很大程度上取决于业主的态度。因此，要正确处理好与业主、监理的关系，平时加强联系，在实际工作中树立良好的信誉。诚信是整个社会发展成长的基石，诚信服务，确保工程质量，树立品牌意识，加大管理力度，在业主与监理的心目中赢得良好的信誉。比如，施工现场次序井然，场容整洁；项目经理做到有令即行，有令即止。总之，要搞好相互关系，保持友好合作的气氛，互相信任。对业主或监理的过失，承包商应表示理解和同情，用真诚换取对方的信任和理解。创造索赔的平和气氛，避免感情匕的障碍。5注意谈判沟通技巧谈判是一门艺术，要使谈判取得成功，事先必须做好谈判准备，知已知彼，百战不殆，谈判中，既要做到谦虚有礼，又要做到不卑不亢。认真做好谈判准备乃是促成谈判成功的首要因素，在同业主和监理开展索赔谈判时，应事先研究策略，统一谈判121径。谈判人员应在统一的原则下，根据实际情况采取应变的灵活策略，以争取主动。谈判中：①注意维护组长的权威；②丢芝麻抓西瓜，不斤斤计较；③控制主动权，并留有余地。谈判的最终决策者应是承包方的领导人，可实行幕后指挥，以防僵局和陷于被动。6结语项目施工中潜在的索赔机会是客观存在的，而且是多方面的，关系着施工企业的经济利益。所有施工管理人员都应重视索赔，知道索赔，善于索赔，必须做到理由充分，证据确凿，按时签证，讲究谈判技巧，并把索赔工作贯穿于施工的全过程。同时，加强施工管理，提高管理水平，降低成本，为企业创造更大的利润空间。(编辑：常汉生)(上接第46页)压力，因此容易出现堵管现象。此技术对渗量较小的部位防渗效果明显，但对集中渗漏的部位效果较差。(2)双液泵管路混合灌浆法：共灌浆26个孔，累计孔深518．2m，共用水泥409．75t、水玻璃27793．2kg，最大单孔水泥用量铝．1t，水玻璃用量3572．5妇。此技术和第一阶段静压灌浆技术类似，但灌浆管可以承受较大的压力，因此能较好地解决堵管现象。由于此技术只能加大水玻璃的掺量，但不能在浆液中大量使用砂，另外双液泵的总排量只有30IMmin。此技术对渗量较小的部位防渗效果明显，但对集中渗漏的部位(有5nl左右的水头差)效果较差。(3)孔内混合水玻璃灌浆法：共完成灌浆39个孔，累计孔深为654m，累计用水泥220．8t。最大单孔水泥用量15t，水玻璃用量350kg，砂6880k，膨润土915kg。由于水泥浆液和水玻璃在孔底混合，因此可以提高水玻璃和砂的用量，可以很好地解决集中渗漏，此技术在发现渗漏通道的情况下效果明显，但扩散半径只有几十厘米。自上而下分段静压灌浆法共完成灌浆69个孔，累计孔深916．4nl，共用水泥929．2t，膨润土10800kg，水玻璃7088l【g，锯末18050kg，砂148740kg，海带59kg，黄豆58ll(g。单孔最大水泥用量为46．75t，水玻璃820kg，膨润土2140l【g，用砂127060l【g，黄豆303kg，锯末790l【g。此技术能采用多种灌浆材料，可针对不同的渗漏部位采用不同的灌浆方法，且采用自上而下的灌浆方法能较好控制孔底的灌浆压力。不足之处为灌浆周期较长，进度较慢。(5)控制静压灌浆法共完成灌浆13个孔，累计孔深155．9m，共用水泥132．45t，控制液3837妇，水玻璃470kg，单孔最大水泥用量45．5t，控制液1154Zg。此技术采用的控制液为国家专利技术，可以通过掺量精确地控制水泥浆液的初凝时间，可以在较短时间内明显堵塞渗漏通道，防渗效果明显。(编辑：刘毅) 长潭河水电站施工围堰防渗施工技术作者：张涛，ZHANGTao作者单位：武警水电第二总队,第五支队,江苏,常州,213031刊名：人民长江英文刊名：YANGTZERIVER年，卷(期)：2008,39(10)本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_rmcj200810024.aspx'