水電站上游圍堰防滲墻設計與實施

孫建剛

摘要：在圍堰工程開展期間，防滲墻是非常重要的一方面，而且是確保大壩主體施工作業(yè)有效實施的關鍵所在，使用合理的施工方式是促使防滲墻施工作業(yè)良好開展的依據(jù)。水電站上游圍堰防滲墻施工中應用科學的施工方式能夠實現(xiàn)各項目標，未來值得推廣和進一步應用。文章內(nèi)主要論述了某項水電站上游圍堰防滲墻設計以及實施要點。

關鍵詞：水電站;上游圍堰防滲墻設計;實施要點

水電站河床地質條件十分復雜，水電站中的圍堰主要是應用灌漿防滲施工技術，產(chǎn)生的效果不佳，對此，圍堰防滲技術是創(chuàng)建水電站的一項難題。通過相關探究表明，圍堰防滲墻產(chǎn)生的防滲效果良好。文章內(nèi)以水電站防滲墻施工舉例說明，提出了完善策略。

1、工程案例

某項水電站大壩上游圍堰是和壩體結合到一起的土石圍堰，堰頂高程是656m，圍堰上部主要是使用土工膜斜墻防滲，下部和堰基防滲使用C20混凝土防滲墻，墻體厚度為80cm，防滲墻深入基巖0.5m，設計工程量是4580㎡，樁號為0+102.97～0+268.51，最大深度大約是48.0m，防滲墻成墻面積為4334㎡。

2、工程地質條件

上游圍堰左岸為3～6m的坡積物以及崩塌堆積物分布，成分是碎石、碎石夾粉土，下伏全風化花崗巖的底界垂直深度大約是10m左右，強風化花崗巖的底界深度大約為20～30m，結構松散，下伏花崗巖風化輕微，全風化巖體分布高程620m，厚度遠遠小于10m，強風化巖體底界垂直深度為0～20m。河床主流線附近沖積層厚度為8～9m，向朝著兩側逐漸變薄，并且有著二元結構。

3、水電站上游圍堰防滲墻設計與實施

其一，整體施工方案的制定。上游圍堰防滲墻鉆機施工平臺設置到施工軸線的上游側，倒渣以及抓斗平臺設置于防滲墻施工軸線下游側，從堰體和堰基地質情況以及墻體深度和具體工期要求來看，混凝土防滲墻一般是以沖擊鉆機鉆劈方式為主成槽，黏土與膨潤土相互混合泥漿護壁，接頭管法采取墻段相互連接，泥漿下直升導管澆筑混凝土成墻，防滲墻成槽之前，展開圍堰填筑層的預灌濃漿處理作業(yè)。

其二，進行預灌濃漿施工作業(yè)。結合基本試驗作業(yè)來看，為了避免防滲墻造孔期間出現(xiàn)泥漿大面積漏失和槽孔塌陷現(xiàn)象的形成，確保抓斗可以有效地進行抓槽，加快防滲墻施工進度，滿足標準工期要求，就需要做好堰體填筑層等大孔隙地層的預灌濃漿處理作業(yè)，將滲透通道堵塞。①布孔形式。按照以往施工經(jīng)驗和前期防滲墻試驗施工情況，考慮全線布孔，雙排進行布設，上游圍堰防滲墻預灌濃漿總孔數(shù)。預灌濃漿孔位布置圖如下所示。

②預灌深度。按照防滲墻結構設計圖紙和地質資料對預灌處理深度進行有效的確定，超出30m的深槽位置預灌處理深度大約是25m，淺槽位置的預灌處理深度是地下水位之下或者是強風化基巖石表層。③采取的施工工藝。鉆孔和灌漿方法：一般是采用潛孔鉆機跟管鉆進鉆孔，鉆孔直徑表現(xiàn)為φ146～φ168，當鉆進預定深度以后，需要應用自下而上孔口封閉純壓灌漿法分段展開灌漿作業(yè)。將鉆孔護壁套管當成一項注漿管，完成一段以后起拔一至三根，然后封閉孔口灌注下一段，一直到全孔結束為止。④灌漿壓力及段長：灌漿壓力主要是采用0～1.0MPa，段長以套管長度為單位，大約表現(xiàn)為1.5m、3m和4.5m。其中，遵循的結束標準是當孔內(nèi)漿液灌注量達到1000kg/m時，或者是灌漿壓力遠遠超出了1.0MPa時，即結束灌漿。

其三，基巖鑒定。當前階段，結合實際情況，依照防滲墻造孔工藝特點，防滲墻孔底基巖鑒定以可以采取抽筒抽砂取樣和地質鉆孔取芯相結合的方法進行。一般情況下每隔20m施工先導孔，槽段沖擊鉆機主孔造孔過程中，和基巖面相接近的情況時，利用地質鉆機鉆孔取芯勘探，需要施工、設計、監(jiān)理、業(yè)主四方相互合作完成基巖鑒定工作，確定基巖面。針對具體的勘探孔布孔具體位置來講，則是由設計地質工程師依據(jù)現(xiàn)場施工實際情況加以確定。在防滲墻軸線上，上游圍堰鉆孔取芯選定7個部位。防滲墻設計嵌入基巖0.5m，開展槽孔施工時，以抽筒抽出的地層鉆渣含巖成分以及鉆孔取芯成果確定巖面。槽孔主副孔均進行基巖鑒定，小墻部位深度依據(jù)相關要求確定。

其四，槽孔終孔檢驗及清孔驗收。完成槽孔終孔后，動態(tài)性的檢驗槽孔各部位深度和孔斜檢驗，孔斜利用重錘法進行檢測，孔斜合格標準完全遵循標準的施工規(guī)范。槽孔清孔使用抽筒法和氣舉反循環(huán)清孔法全面結合。

4、圍堰防滲墻技術的具體施工原則

4.1建立穩(wěn)定的圍堰防滲墻構筑物

在一項水利水電工程建設中，圍堰防滲墻是一項工程的開端，因此圍堰防滲墻結構的穩(wěn)定性是特別重要的，甚至會直接影響到整個水利水電工程的建設。在圍堰開始的建造階段，需要結合圍堰建設地區(qū)的具體情況選擇合理的建設方式，例如，通過建設地區(qū)的實地考察確定選擇橫向或者縱向圍堰以及其他類型的圍堰防滲墻方式，需要依照因地制宜的原則進行圍堰的建造。另外，所選取的建造原材料需要符合土質以及水流的特點，在大多數(shù)情況之下，需要結合具體的情況選取所用的材料，通過這種方式避免圍堰防滲墻在使用期間不會發(fā)生質量問題，從而保障水利水電工程的順利開展。

4.2在圍堰防滲墻設計中做好設備管理工作

在水利水電工程中選用設備的同時，必須根據(jù)水利水電工程特點和設備特點設計和選用施工工藝，有條件時，可以結合水利水電工程進行生產(chǎn)性試驗，這樣才能保證設備發(fā)揮良好效果。在上游圍堰防滲墻深槽段施工中所采用的定位鉆孔爆破、清孔換漿方法、槽孔精度檢測、灌漿管埋設等新工藝，這對其它工程也有借鑒意義。

4.3圍堰建設工作需要綜合考慮建設地區(qū)

在進行圍堰防滲墻建設的過程中，需要綜合考慮水流的具體流向以及地質條件的影響，因此，在圍堰施工中需處理好圍堰防滲墻主體與水流的關系、圍堰與土質壓力以及水流沖擊的影響等相關問題。在進行圍堰防滲墻設計的過程中，考慮到當?shù)氐耐临|以及水流的流向以及其他作用力的影響因素，進行實地勘察并且進行精確地測量，從而進行科學化的圍堰防滲墻設計。

5、防滲墻技術的具體應用

5.1防滲墻施工時采用導流管降低水位

在防滲墻施工期間，采用導流管降低水位根據(jù)上游圍堰施工進度情況，圍堰施工工作面被導流明渠占用，為了能夠保證上游圍堰防滲墻的正常施工，導流明渠需要改道，因上游圍堰上游側一直保持高水位形成滲流，再加之防滲墻槽段施工進行，導致滲水集中到SQ-16槽段處原有的明渠中，測得平均滲流量約1.0m3/s。為了確保上游圍堰的正常施工，導流采用敷設導流管進行引排，進而在進行上游圍堰上部結構時進行封堵。

5.2水利水電工程施工中防治圍堰滲漏、水流沖擊的措施以及接頭處理的方法

在水利水電工程當中，圍堰防滲墻所起的主要作用就是截水，所以，如果想要進行圍堰建設，首先就需要進行防滲漏處理，然而由于水利水電工程自身有著非常特殊的性質，因此在進行圍堰工程的施工過程中，還需要特別注意圍堰工程自身的防沖擊的性能，還包括接頭處理的質量等等，這些都是圍堰防滲墻防止?jié)B漏以及防止沖擊的有效措施。為了提高圍堰的防滲漏性能，在進行圍堰工程的施工中，還需要進行防滲漏的檢測，并且，還需要在圍堰施工中確保圍堰具有良好的側向剛度以及抗擊水流沖擊的性能，在處理接頭的時候需要依照嚴格的施工標準進行操作，并且在驗收圍堰工程時，也需要按照相關的標準，從而可以保證圍堰自身具有一定的防滲漏以及防沖刷的能力。

5.3水利水電工程中進行圍堰施工的具體操作流程

在水利水電工程中進行圍堰施工時，需要依據(jù)具體的水利工程實際情況進行確定，然而，其主要的流程包括測量防線。護坡木樁的設置、準備人工堆碼袋裝黏土、設置彩條布、鋼板樁的設置等等。首先進行測量防線，依據(jù)工程具體的情況設立對應的工程控制點，設置施工標志來測定圍堰體的軸線，另外還需要依據(jù)不同的控制點來確定圍堰體的外廓。在一般情況下，圍堰體會建設在淤泥之中，因此會經(jīng)常出現(xiàn)圍堰體滑坡的情況。為了保證圍堰體自身的穩(wěn)定性，會在圍堰體的內(nèi)側以及外側設置一定數(shù)量的護坡木樁，在安裝木樁時，可以采取人工進行打樁，與此同時，也可以進行機械施工，護坡木樁的深度需要根據(jù)具體的工程情況以及淤泥層的厚度進行確定。另外，為了確保圍堰體的穩(wěn)定性，還需要采取人工堆碼的方式將袋裝黏土進行堆碼，在內(nèi)側坡設置鋼板樁打入土中合理的深度，并且需要將袋裝黏土填充到鋼板樁之間。

6、結語

在水利水電工程中圍堰技術有著特別廣泛的應用，通過圍堰防滲墻可以有效地提高水利水電工程的質量，避免施工質量問題的出現(xiàn)，確保水利水電工程的作用得以充分地發(fā)揮。在當前階段，需要合理地利用圍堰防滲墻技術進行水利工程建設，以此不斷地提高建設質量，從而進一步推進水利水電工程的建設發(fā)展。

參考文獻：

[1]李小明.宗格魯水電站二期上游圍堰防滲高噴灌漿技術[J].湖南水利水電，2020（06）：19-21.

[2]王凡.層析成像技術在某電站圍堰防滲墻施工檢測中的應用[J].紅水河，2019，38（02）：17-20.

[3]黃雷，王永明，梁現(xiàn)培，董聯(lián)杰.白鶴灘水電站上游圍堰防滲墻設計與實施[J].水利規(guī)劃與設計，2019（02）：119-122.