摘要：富源縣在50--70年代修建了的水庫(kù)工程，限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件，大部分需要進(jìn)行壩身、壩基防滲加固處理。采取何種防滲方案可取得最佳的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效果，是有關(guān)方面和業(yè)內(nèi)人士關(guān)心的問題。紅石巖水庫(kù)在堆石體中建造混凝土防滲墻，國(guó)內(nèi)沒有可參考和借鑒的經(jīng)驗(yàn)，在施工中采用邊探索、邊改進(jìn)的施工工藝，施工結(jié)束后經(jīng)蓄水檢驗(yàn)，達(dá)到除險(xiǎn)加固的目的，可為同類工程防滲加固處理提供借鑒。
　　關(guān)鍵詞：病險(xiǎn)水庫(kù);堆石體;混凝土防滲墻
　　Abstract: FuYuan county in 50-70 s built reservoir engineering, limited to the technical and economic conditions at that time, most of the needs of the dam foundation seepage control, including the reinforcement. What seepage control program can get the best technology, economic effect, is concerned and insiders concern. The hongshiyan reservoir in the pile of stone in the body to build concrete walls, no domestic can reference and the experience, in construction, which use edge to explore, edge improved the construction technology, construction by the water storage after examination, achieved the purpose of reinforcing problems for the similar engineering reinforcement treatment for reference.
　　Keywords: seepage path reservoir; Pile of rock body; Concrete walls
　　中圖分類號(hào)：TV543 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
　　1 概述
　　1.1工程概況
　　紅石巖水庫(kù)是富源縣大河鎮(zhèn)塊澤河上游支流的恩樂河的一座小(一)型蓄水工程，距富源縣城33km，壩址以上集水面積94.6 km2，多年平均年徑流量4730萬m3。工程始建于1958年11月，經(jīng)多年斷續(xù)施工，直至1963年完成現(xiàn)有規(guī)模，是一座以農(nóng)田灌溉為主兼顧下游防洪保護(hù)綜合利用的水利工程，農(nóng)田灌溉面積3600畝。水庫(kù)總庫(kù)容439.9萬m3，興利庫(kù)容220.65萬m3，壩型為粘土斜墻堆石壩，壩高38.3m，壩頂寬6m，壩頂長(zhǎng)75m。
　　1.2工程地質(zhì)條件
　　庫(kù)區(qū)出露地層主要為三迭系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組(T1y)地層，次為第四系沖洪積層(Qapl)。庫(kù)區(qū)地層總體呈單斜產(chǎn)出，走向北西，傾向北東，傾角多大于30°，庫(kù)區(qū)左邊緣有一逆沖斷層通過，走向北北西，傾向北東，對(duì)庫(kù)區(qū)滲漏無較大影響。壩址區(qū)出露地層主要為三迭系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組(T1y)、第四系沖洪積層(Qapl)和殘積層(Qedl)。處于紅花槽向斜西翼，巖層呈單斜產(chǎn)出，走向北西，傾向北東，傾角30°-47°，主要有兩組節(jié)理裂隙，中等發(fā)育，裂隙寬0.5-3cm, 裂隙率為3-5%。大壩基礎(chǔ)接合部為砂卵礫石層,透水性不均勻,為中-強(qiáng)等透水。下部基巖(1742.1m以上)透水率多大于5Lu, 弱-中等透水。
　　1.3工程病險(xiǎn)
　　紅石巖水庫(kù)在施工過程中，施工質(zhì)量較差，特別是大壩心墻土料質(zhì)量較差，級(jí)配及其它物理力學(xué)指標(biāo)不符合設(shè)計(jì)要求，再加上施工設(shè)備簡(jiǎn)陋，未經(jīng)機(jī)械碾壓，采用人工夯實(shí)，壓實(shí)困難，局部未壓實(shí);壩體與岸坡及河槽接觸帶清基不完整，存在6.9m深的坡殘積層;由于大壩經(jīng)多次填筑的土料結(jié)合不好，壓實(shí)度普遍達(dá)不到規(guī)范要求，特別是心墻部位，碾壓不密實(shí)，防滲效果較差，在1963年加做斜墻并與心墻結(jié)合在一起,并起到了一定防滲作用，但防滲效果不明顯。經(jīng)大壩勘察和滲流穩(wěn)定計(jì)算，大壩土料的細(xì)粒含量大于35%，不均勻系數(shù)大于5.0，在設(shè)計(jì)洪水位下的出逸比降為2.95，大于壩土允許坡降0.371，斜墻、心墻后有無反濾過渡層，大壩滲流穩(wěn)定不安全。經(jīng)大壩抗滑、抗震穩(wěn)定計(jì)算，現(xiàn)狀大壩上下游坡在各種工況抗滑、抗震穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求(校核情況未計(jì)算)，大壩抗滑、抗震穩(wěn)定性較差。
　　2堆石體防滲墻施工
　　2.1施工平臺(tái)
　　在壩頂開挖施工平臺(tái)，總長(zhǎng)70m，寬7.8m，沿壩軸線澆筑導(dǎo)向槽C20混凝土，上、下游平臺(tái)部位用M7.5漿砌石支砌，M10砂漿抹面，上游平臺(tái)寬4.67m，下游平臺(tái)寬3.17m。在平臺(tái)上鋪設(shè)枕木、軌道。
　　2.2拌和系統(tǒng)
　　根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地形及交通條件，在大壩右岸(肩)地段設(shè)置拌和站一個(gè)。粘土堆料場(chǎng)、水泥庫(kù)房、制漿站、配漿站和拌和站集中搭建，形成一個(gè)完整的拌和系統(tǒng)。
　　2.3供水、供電系統(tǒng)
　　用離心式清水泵(45m3/h)1臺(tái)直接向鉆機(jī)和拌和站供水，另外儲(chǔ)備潛水泵4臺(tái);安裝250kv變壓器1臺(tái)。
　　2.4造孔方法及控制
　　根據(jù)墻厚和地質(zhì)條件，本工程采用4臺(tái)CZ-8B型沖擊鉆機(jī)與鑿巖重錘配合造孔施工,針對(duì)堆石體孔隙大的特點(diǎn)，造孔施工不分槽段，只分槽孔，先施工相鄰主孔，待主孔澆筑后，再施工副孔。在造孔過程中，因堆石體孔壁空隙較大，導(dǎo)致固壁泥漿大量滲漏，發(fā)生大體積坍塌，繼續(xù)造孔十分困難，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，施工采用混合材料回填，再繼續(xù)造孔的施工方法。即在造孔時(shí)發(fā)生漏漿情況，立即停止造孔，向孔內(nèi)回填粘土、水泥、碎石、鋸末組成的混合堵漏材料，并用沖擊鉆頭沖擊密實(shí)，把混合堵漏材料擠入孔壁堆石縫隙，致使部分粘土固結(jié)在堆石體縫隙上形成膠結(jié)材料，減少坍塌,并達(dá)到固壁作用，再重新造孔直至孔底;堆石體和基巖用重錘鑿碎后再用抓斗抓取，較軟的泥土和部分粘土直接用抓斗抓取。
　　槽孔深度按設(shè)計(jì)要求的防滲墻底界控制，施工時(shí)保證墻底嵌入弱風(fēng)化基巖不少于1m;孔位偏差不大于3cm，孔斜率不大于4%0，遇到含孤石、漂石的地層及基巖面傾斜度較大等特殊情況時(shí)，孔斜率應(yīng)控制在6%0以內(nèi)。配制泥漿所用處理劑的品種及數(shù)量，通過試驗(yàn)比較確定，泥漿經(jīng)過充分?jǐn)嚢瑁瑪嚢枘酀{的方法及時(shí)間均通過試驗(yàn)確定，并按規(guī)定配合比配制泥漿，其差值不大于5‰。粘土泥漿采用攪拌機(jī)攪拌，攪拌時(shí)間不少于30min。泥漿攪拌后在貯漿池內(nèi)放置24h以上，待粘土顆粒充分水化、膨化后使用。儲(chǔ)漿池內(nèi)的泥漿經(jīng)常攪動(dòng)，保持指標(biāo)均勻穩(wěn)定。造孔、清孔和混凝土澆筑過程中排出的泥漿，盡量回收并經(jīng)機(jī)械處理或化學(xué)處理合格后，重復(fù)使用。
　　檢測(cè)土料的造漿性能，每批土每周最少測(cè)定一次。攪拌機(jī)內(nèi)放出的泥漿，每班檢測(cè)不少于2次，貯漿池內(nèi)的泥漿每班檢測(cè)不少于2次。孔內(nèi)泥漿每天檢測(cè)一次。當(dāng)槽孔接近預(yù)計(jì)的槽孔深度時(shí)，開始取樣，按順序、深度、位置編號(hào),由地質(zhì)工程師根據(jù)巖樣的性質(zhì)，同時(shí)參考造孔感覺、造孔速度和地質(zhì)剖面圖及鄰孔終孔高程確定終孔深度，并對(duì)基巖面進(jìn)行鑒定。
　　2.5槽孔連接
　　為保證墻體質(zhì)量及設(shè)計(jì)墻厚，防滲墻采用槽孔連接施工,先施工相鄰主孔，澆筑混凝土達(dá)到初凝后，再施工副孔，然后用經(jīng)過加工后的沖擊鉆頭削去主孔混凝土10—15cm，再澆筑副孔混凝土連接。
　　2.6清孔換漿
　　清孔質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)：清孔換漿結(jié)束一小時(shí)后，槽孔內(nèi)淤積厚度不大于10cm;泥漿密度不大于1.3g/cm3;泥漿粘度不大于30s(馬氏漏斗);含砂量不大于10%。副孔在清孔換漿結(jié)束前，用專用的刷子鉆具刷洗、清除相鄰主孔孔壁上的泥皮，以刷子鉆頭基本上不帶泥屑，孔底淤積不再增加為合格標(biāo)準(zhǔn)。
　　2.7混凝土制備
　　搭設(shè)的臨時(shí)拌和站安裝1臺(tái)500型攪拌機(jī)攪拌混凝土, 1臺(tái)50裝載機(jī)上料, 1臺(tái)LCS1200D型混凝土加料機(jī)自動(dòng)稱量和供料。
　　水泥選用曲靖市沾益縣珠源水泥有限公司生產(chǎn)的32.5級(jí)P.C復(fù)合硅酸鹽水泥;骨料采用人工碎石和人工砂, 碎石最大粒徑不大于20mm;粘土選用當(dāng)?shù)丶t粘土;水取自水庫(kù)。
　　本工程采用摻粘土的塑性混凝土。根據(jù)設(shè)計(jì)要求的性能指標(biāo)，采用當(dāng)?shù)卦牧线M(jìn)行試驗(yàn)后確定的混凝土配全比見表1。
　　表1 每立方米混凝土原材料用量表(kg/m3)

材料名稱	水泥	粘土	砂	碎石	水
材料用量	306	102	666	999	265

　　2.8 泥漿
　　本工程采用優(yōu)質(zhì)紅粘土泥漿固壁,新制泥漿性能指標(biāo)見表2。
　　表2 固壁泥漿性能指標(biāo)表

加堿量(%)	泥漿比重	粘度 (秒)	膠體率(%)	含砂率(%)	失水量(mL/30min)	穩(wěn)定性
0.5	1.165	20.6	99.9	3.1	14.3	0.035

　　3施工質(zhì)量
　　3.1造孔質(zhì)量
　　本工程共完成110個(gè)槽孔,檢驗(yàn)結(jié)果表明,各槽孔的孔位、孔深、入巖深度、孔斜率、墻體厚度、清孔泥漿性指標(biāo)、孔底淤積厚度等檢查項(xiàng)目均滿足設(shè)計(jì)要求。
　　3.2槽孔連接質(zhì)量
　　本工程的墻孔連接施工，經(jīng)檢驗(yàn)，接頭孔的孔徑、孔深、及垂直度全部合格，刷洗質(zhì)量符合規(guī)范要求。
　　3.3粘土混凝土澆筑及取樣
　　本工程采用槽孔施工連接，澆筑過程和澆筑高程全部符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。澆筑過程中對(duì)粘土混凝土孔口取樣，試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析研究如下：
　　(1)拌和流動(dòng)性: 坍落度200mm-240mm，擴(kuò)散度300mm-340mm;
　　(2)抗壓強(qiáng)度:C10粘土試驗(yàn)結(jié)果防滲墻試塊樣15組，其中:最小值10.7 MPa,最大值12.7 MPa,平均值11.4 MPa。
　　(3)彈性模量:防滲墻彈性模量試塊樣15組,試驗(yàn)值為22119 MPa～25099 MPa，平均為22819 MPa;
　　(4)抗?jié)B標(biāo)號(hào):共取抗?jié)B塊樣15組,試驗(yàn)值為0.97×10-8cm/s～2.03×10-8 cm/s達(dá)到W6。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，本工程試驗(yàn)結(jié)果性能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求，均勻性良好。
　　3.4鉆孔檢查
　　防滲墻工程共完成110個(gè)槽孔，布設(shè)3個(gè)檢查孔,進(jìn)行鉆孔取芯檢查，鉆孔孔徑為92mm，試驗(yàn)結(jié)果表明。所取混凝土芯樣表面光滑完整，無蜂窩、麻面等現(xiàn)象。經(jīng)注水試驗(yàn)14試段，滲透系數(shù)為2.948×10-8～8.628×10-8，符合設(shè)計(jì)要求。
　　本工程共分為112個(gè)單元工程(含灌漿工程3個(gè))，合格率100%，其中優(yōu)良單元73個(gè),優(yōu)良率為65.2%;本分部工程評(píng)為合格工程。
　　4結(jié)束語
　　紅石巖水庫(kù)堆石體防滲墻采用槽孔連接施工工藝,在施工過程中，由于在堆石體中防滲墻施工，國(guó)內(nèi)沒有類似工程借鑒的經(jīng)驗(yàn)，采取邊施工邊探索邊總結(jié)，不斷改進(jìn)施工方法和工藝，經(jīng)過5個(gè)月施工努力，全面完成了防滲墻施工任務(wù)，經(jīng)施工質(zhì)量檢測(cè)，各項(xiàng)施工技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，并經(jīng)蓄水檢驗(yàn)和觀測(cè)，大壩無明顯滲漏，未發(fā)現(xiàn)異常情況，工程運(yùn)行正常。因此，堆石體防滲墻采用槽孔連接施工工藝可作為同類工程堆石體防滲墻施工的借鑒。