[摘要]潘口水電站導(dǎo)流洞出口圍堰堰基在施工過程中，因圍堰防滲墻基礎(chǔ)地質(zhì)條件發(fā)生變化，原堰基的黏土防滲墻方案無法實(shí)施。為此根據(jù)以往累積的經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)施工現(xiàn)場實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行了分析，在圍堰防滲墻方案確定和施工過程中，分別采取了有針對(duì)性的措施，不僅在工程質(zhì)量方面達(dá)到了預(yù)期的效果，同時(shí)也大大地降低了施工成本，收效良好。
　　[關(guān)鍵詞]高壓噴射，防滲墻，技術(shù)應(yīng)用
　　1、 工程概況
　　潘口水電站位于湖北省竹山縣境內(nèi)堵河干流上游河段，壩址位于湖北省十堰市竹山縣境內(nèi)，距竹山縣城13km，經(jīng)鮑峽鎮(zhèn)至十堰市公路里程162km。壩址控制流域面積8950km2，多年平均流量164m3/s，多年平均徑流量51.7億m3。
　　潘口水電站導(dǎo)流洞布置在右岸，由進(jìn)口明渠、控制段、洞身段、出口明洞段、出口明渠組成。洞身段長534m，進(jìn)口底板高程262.00m，出口底板高程259.00m。洞身斷面為城門洞型，斷面尺寸為15.0m×18.0m（寬×高）。導(dǎo)流洞圍堰由進(jìn)、出口兩個(gè)圍堰組成。進(jìn)口圍堰采用砼圍堰方案，堰基為巖體結(jié)構(gòu)，堰基高程為265ｍ，堰頂高程為274.2ｍ。出口圍堰采用土石圍堰，防滲墻采用黏土心墻的方案，堰頂高程為EL272.4ｍ。
　　2、 出口圍堰防滲方案的選擇
　　導(dǎo)流洞出口圍堰在施工至EL264左右高程時(shí)開始進(jìn)行圍堰粘土心墻基礎(chǔ)施工，因粘土心墻基礎(chǔ)必須座在巖基上，以保證圍堰的滲水性指標(biāo)。當(dāng)在河床EL262基礎(chǔ)上部分位置下挖5ｍ時(shí)未見巖石，再次下挖3ｍ時(shí)仍然未見巖石，因基礎(chǔ)下挖較深，在基礎(chǔ)開挖階段堵河水上漲等原因圍堰內(nèi)部經(jīng)常被河水淹沒，造成粘土心墻無法施工。采用液壓鉆機(jī)對(duì)圍堰防滲墻軸線進(jìn)行鉆探發(fā)現(xiàn)礫砂層厚度均在4～10m之間，下伏為基巖。最低的基巖高程達(dá)到在EL249.0，低于圍堰施工期河水位高程10ｍ。因地質(zhì)條件的變化，原方案黏土心墻防滲方案無法進(jìn)行實(shí)施。為此針對(duì)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況并結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)將圍堰粘土心墻和內(nèi)圍堰基礎(chǔ)砂、礫層不做清除，采用低壓控制灌漿方法或高壓旋噴灌漿的方法對(duì)其圍堰心墻基礎(chǔ)滲水問題進(jìn)行全面灌漿處理。
　　針對(duì)兩種方案我們進(jìn)行成本分析:低壓控制性灌漿方案需在圍堰軸線布置兩排灌漿孔，灌漿孔呈梅花形布孔，排距0.5m，孔距1.5m。根據(jù)圍堰的軸線長度254ｍ，可推算出灌漿孔數(shù)為350個(gè)，孔深平均按照7.0ｍ計(jì)，共計(jì)為2450ｍ。目前的市場價(jià)格512元/ｍ。基礎(chǔ)處理需要資金為125.4萬元。高壓旋噴灌漿方案需在圍堰軸線布置一排灌漿孔，孔距為0.8ｍ。圍堰軸線為254ｍ，可推算出灌漿孔數(shù)為318個(gè)，孔深平均按照7.0ｍ計(jì)，共計(jì)為2226ｍ。目前市場價(jià)格為431元/ｍ。基礎(chǔ)處理需要資金為95.94萬元。根據(jù)成本分析可看出低壓控制性灌漿的成本比旋噴灌漿成本高出近29.46萬元。因此采用高壓旋噴灌漿方案比較經(jīng)濟(jì)合理。
　　3、高壓噴射灌漿防滲墻施工工藝
　　高壓噴射灌漿采用三重管噴射工藝。分兩序施工，兩序噴灌間隔時(shí)間為7d,經(jīng)過對(duì)部分開挖連接墻段的觀察和分析，當(dāng)?shù)?序墻體的強(qiáng)度不夠而切割時(shí)，由于墻體固有的不均勻和第2序噴射時(shí)穿透能力以及灌填飽和程度的限制，將附近第1序墻體沖散而第2序灌填不飽滿等原因形成防滲的弱點(diǎn)，甚至空洞，當(dāng)?shù)?序墻體有足夠的強(qiáng)度（1序噴灌7d后），在進(jìn)行2序噴灌連接時(shí)，這樣連接防滲效果好。
　　高壓噴射灌漿的施工機(jī)具由高壓發(fā)生裝置、鉆機(jī)、特種鉆桿和高壓管路四部分組成。主要包括：鉆機(jī)、高壓泵、空氣壓縮機(jī)、注漿管、噴嘴、流量計(jì)、輸漿機(jī)、制漿機(jī)。
　　施工時(shí)在出口圍堰設(shè)計(jì)樁號(hào)內(nèi)，先確定施工軸線，將整個(gè)圍堰分兩部分進(jìn)行施灌，按單排孔布置，并按設(shè)計(jì)的孔距將孔位先定好，步驟說明如下：
　　（1）進(jìn)行場地平整，挖好排漿溝，做好鉆機(jī)定位，要求安放水平，鉆桿保持垂直，且確保鉆孔傾斜率不超過0.3%。
　　（2）鉆孔定位后，利用特種鉆桿在設(shè)計(jì)孔位鉆孔利用原漿固壁止設(shè)計(jì)高程，設(shè)計(jì)孔位與實(shí)施孔位的偏差應(yīng)小于5cm。
　　（3）下三重管噴射，在地面上進(jìn)行水、氣試噴后下管止設(shè)計(jì)深度。
　　(4)高壓噴射灌漿前的準(zhǔn)備，主要確保水泥漿充分?jǐn)嚢韬涂刂坪脻{液比重、水灰比等。
　　（5）高壓噴射灌漿：嚴(yán)格按施工技術(shù)要求來操作，用施工技術(shù)參數(shù)來控制灌漿質(zhì)量。
　　（6）拔套管，高壓噴射灌漿結(jié)束后，拔出套管。
　　（7）回灌，噴射完畢后，由于水泥漿固結(jié)收縮，出現(xiàn)孔口下沉，對(duì)已噴孔進(jìn)行靜壓灌漿，直到漿面不下沉為止。
　　（8）再進(jìn)行下一孔的施工。
　　施工前進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，確定施工工藝參數(shù)、注漿固結(jié)體強(qiáng)度和墻體抗?jié)B指標(biāo)等。施工鉆孔過程中，要注意到各層的地質(zhì)變化情況，及時(shí)調(diào)整高噴灌漿施工技術(shù)參數(shù)。
　　4、防滲墻墻體質(zhì)量控制
　　4.1使用的材料的技術(shù)參數(shù)
　　出口圍堰的高壓噴射注漿的主要材料是水泥，設(shè)計(jì)要求采用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，水泥強(qiáng)度等級(jí)不低于32.5，灌漿所用的水泥應(yīng)保持新鮮無受潮結(jié)塊，其細(xì)度為0.080mm方孔篩余量不大于5%，水泥出庫使用前應(yīng)對(duì)其質(zhì)量作鑒定，合格后方可使用。攪拌水泥漿所水，應(yīng)符合《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63-89的規(guī)定。水泥漿由制漿機(jī)攪拌而成，水灰比1.0~1.5，攪拌時(shí)間不小于2min,超過4h的水泥漿作為廢料處理，不得用于高噴灌漿。
　　4.2主要施工技術(shù)參數(shù)
　　高壓噴射灌漿施工參數(shù)的確定是防滲墻成墻質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),嚴(yán)格按照規(guī)范操作和高噴灌漿施工技術(shù)參數(shù)進(jìn)行施工，是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵，施工主要技術(shù)參數(shù)由現(xiàn)場試驗(yàn)決定，施工主要技術(shù)參數(shù)如下：
　　（1）高噴灌漿的孔距為0.8m,高噴灌漿的成墻厚度不小于20cm；
　　(2)防滲墻鉆孔為垂直孔，其偏斜應(yīng)小于0.3%；
　　（3）高噴灌漿孔位與設(shè)計(jì)孔位偏差應(yīng)小于5cm；
　　(4)高噴灌漿的形式為旋噴；
　　（5）提升速度：提升速度的快慢直接影響漿液用量，提升速度過快，則墻后不穩(wěn)定、易產(chǎn)生空洞，且切割半徑不符合要求，會(huì)造成防滲墻搭接處產(chǎn)生薄弱環(huán)節(jié)。提升速度太慢，則冒漿量過大，造成水泥浪費(fèi)，因此需根據(jù)灌漿試驗(yàn)確定不同巖土層的提升速度。本工程基巖層的提升速度為8cm/min，礫砂層的提升速度為6cm/min。
　　（6）高噴灌漿的水壓為25~35MPa,流量為80L/min;空氣壓力為0.5~0.7MPa，風(fēng)量為1.1~2.0m3/min;水泥漿壓力為0.8~10Mpa,流量為80L/min。
　　（7）注漿水泥漿比重控制在1.6~1.7g/cm3,回漿比重控制在1.2g/cm3。
　　4.3工程中異常情況的處理
　　因出口圍堰軸線地質(zhì)情況復(fù)雜，鉆進(jìn)過程中，孔口不返漿；堰基孔隙較多，且有集中漏漿通道，一般采用以下措施：
　　（1）對(duì)局部砂礫層有孔隙不冒漿的處理。（a）停止提升，漿液正常送入，旋噴正常進(jìn)行；（b）若3~5s仍不返漿，關(guān)閉氣，高壓水，提升三重管，漿液繼續(xù)送入孔內(nèi)，并往孔內(nèi)灌砂。
　　（2）大量漏漿和冒漿處理。（a）加大鉆進(jìn)泥漿濃度，在泥漿中摻加砂子，或向孔內(nèi)填入其它堵漏材料，使其恢復(fù)孔口正常返漿。（b）在空隙地段增大注漿量，填滿空隙后在繼續(xù)正常旋噴。
　　（3）凡經(jīng)特殊處理的滲漏段，待孔口返漿后均應(yīng)將噴射管下至原不返漿的最下位置，再進(jìn)行正常噴射（復(fù)灌）。確保防滲墻墻體質(zhì)量。
　　5、效果檢查分析
　　5.1水泥單耗分析
　　根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，出口圍堰高壓旋噴灌漿鉆孔2066ｍ，灌漿1916ｍ，水泥平均單耗達(dá)438kg/m。
　　5.2圍堰實(shí)際滲水量檢查
　　在灌漿完成7天后，現(xiàn)場進(jìn)行圍堰滲水量統(tǒng)計(jì)，滲水量在25～30m3/h，從滲水量看出整個(gè)高壓噴射墻體抗?jié)B性能良好。
　　6、結(jié)語
　　（1）實(shí)踐證明采用高壓旋噴既可以達(dá)到圍堰的防滲效果，而且在成本方面，經(jīng)濟(jì)效益也大大提高。
　　（2）本工程的經(jīng)驗(yàn)說明，采用高噴灌漿對(duì)深層厚砂卵石層的防滲處理雖然困難較大，但只要結(jié)合實(shí)際認(rèn)真設(shè)計(jì)和精心施工，是可以成功的。
　　（3）在粒徑較大的卵石和礫石層中進(jìn)行高壓噴射灌漿，固結(jié)體形成的機(jī)理尚待探討。
　　（4）為確保高噴防滲墻施工質(zhì)量，必須根據(jù)不同土層，合理確定高噴施工參數(shù)，針對(duì)性的采用不同的施工工藝,才能保證高噴施工質(zhì)量，使墻體均勻，連續(xù)性好，連接可靠。