基础防渗工程方案.docx

第13章基础防渗工程13.1 工程概况基础防渗工程内容主要为施工图纸所示的混凝土闸坝和围堰防渗处理，其防渗型式为混凝土防渗墙和高压旋喷注浆防渗墙，其中高压旋喷防渗在施工导流围堰施工中已详细说明。闸坝覆盖层地基防渗墙布置在沿坝轴线上游坝0-007.OO处，墙厚0.8m,沿闸坝纵向长度约64m,防渗墙顶部高程2261.5Onb底部嵌入岩基LOnb最大墙深约28m。防渗面积约1087.Sn?,墙下布置单排帷幕灌浆防渗。本工程防渗墙主要工程量见表13.表13.1-1防渗墙主要工程量表序号部位单位工程量备注1闸坝m21087.50防渗墙造孔2闸坝m31157.10防渗墙混凝土浇筑13.2 水文地质条件定曲河流域属高原山地气候，气温较低，旱雨季分明，流域降水量偏少，且降水主要集中在6月9月，占年降水量的85%,11月翌年4月降水量少，仅占年降水量的6.2%。其径流量枯水期（1月4月）多年平均流量为57.7/s,古学水电站坝址多年平均流量为60.6m3so坝址处河道较顺直、狭窄，水流湍急，无河漫滩、险滩。枯水期水面高程约2263.OOrn,水面宽25m35m,水深0.河床覆盖层厚约26.0m27.5m,组成复杂，从上往下主要由冲、崩积混合堆积含漂块、碎石层，冲洪积砂卵砾石夹少量漂石层，崩、冲积混合堆积粉细砂夹碎石层共三层组成。覆盖层以密实很密实状态为主，由上而下密实度呈增加趋势，透水性呈逐渐减弱趋势。莫莫断层自坝址上游横穿定曲河，坝址地质构造以节理裂隙为主，岩体层理发育，河床基岩较完整，强风化岩带下限埋深32.8m,弱风化带下限埋深约43.2m,岸坡卸荷带宽5m。13.3 施工依据混凝土防渗墙施工按照以下标准和规程规范进行施工：建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002；水工混凝土掺用粉煤灰技术规范DL/T5055-2007；水工混凝土外加剂技术规程DL/T5100-1999；(4)水工混凝土施工规范DL/T5144-2001；水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范SL174-96；(6)建筑地基基础处理技术规范JGJ79-2002；混凝土用水标准JGJ63-2006；(8)钻井液用膨润土SY5060-93o13.4 施工方案概述场地预先经过平整后进行施工平台的建造。导向槽采用“直角梯形”断面，浇筑C15混凝土,周边布设受力钢筋，沿导向槽方向配置箍筋，以提高导向槽的抗弯性能和施工时导向槽所承受巨大荷载时的安全性能；闸坝防渗墙正式开工前，预先沿轴线每20ITl布设一个先导孔，进行先导孔的钻探施工，以判定防渗墙轴线部位基岩的顶板高程，以及防渗墙部位的轴线地质情况，以便指导防渗墙的施工，确保防渗墙的每个部位的嵌岩均达到设计标准；在先导孔施工的同时，对覆盖层中探明的孤石、漂石重点进行钻孔预爆，以提高防渗墙造孔工效；(4)防渗墙成槽施工采用“钻劈法”施工工艺，闸坝防渗墙施工时I期、II期槽孔施工均布置为“四主三副”。由于防渗墙施工因水流条件限制，需分两期施工，先从右岸施工，尽量向左岸靠近，待上游临时钢桥修建满足交通要求时，再进行左岸防渗墙施工，两期防渗墙墙段连接处槽孔布置为“三主二副”；固壁泥浆：主孔、副孔施工和清孔换浆采用膨润土护壁，确保浇筑质量；抽渣法清孔，确保浇筑前孔内淤积达标；(6)槽段分I期、11期施工，墙段连接根据墙体深度、碎强度以及槽段接头孔的数量采用“钻凿法”施工；闸坝混凝土防渗墙灌浆预埋管采用IlOmm钢管，固定在钢桁架上，分段制作；防渗墙混凝土由本工程混凝土拌制系统供应。混凝土运输采用811?混凝土运输车运送熟料至槽孔口，经溜槽及浇筑导管进仓入槽;（9）混凝土入槽采用泥浆下直升导管法浇筑。导管开浇顺序为自低处至高处。导管距孔底1525Cm左右，采用压球法开浇。13.5施工布置施工布置见投标书附图防渗墙施工平面布置图（投附-GX-C-L2010002-13-03）O13.5.1 施工平台及钢筋混凝土导墙混凝土防渗墙施工平台沿防渗墙轴线通长布置，施工平台总宽为1618m,高度根据水流情况应比枯期水流面高2m以上，由于防渗墙施工分两期进行，即在河床内一侧施工时另一侧过流，所以平台向水流一端应根据现场实际做钢筋笼裹头，以防止水流冲刷。平台施工需人工配合挖机、自卸车、振动碾进行填筑，碾压，以保证施工平台地基牢固。施工平台上游侧布置钻机行走轨道，钻机行走轨道由四道钢轨组成，其下按60Cnl左右的间距铺设15CmXI5cmX450cm的枕木，钢轨固定于枕木之上。枕木铺设前对场地进行平整和夯实，并与防渗墙轴线平行埋设3道卧木，经测量平整度满足要求后铺设；下游侧为倒浆平台，平台宽约4m,倒浆平台一侧连接导墙，另一侧接排浆沟，排浆沟宽X高二0.5X0.5m,紧靠排浆沟外侧为交通道，路宽约为4m,并沿排浆沟设置一个宽X高=05X0.6m的排浆小通道贯穿交通道与下游沉淀池相通，待钻渣沉淀后挖机配合运输车将钻渣运至监理工程师指定地点，剩余泥浆用泥浆泵回收至回浆池调制后再次利用。倒浆平台和排浆沟用C15混凝土浇筑，厚度为1520cm；从槽口至排浆沟为3%的斜坡，以便于浆液自流。导墙采用直角梯形断面，现浇C15配筋混凝土结构。导向墙基础修筑在稳固的地基上，必要时对松散地基土进行压实处理，开挖后立模浇筑导向墙修筑的技术指标如下：导向墙平行于防渗墙中心线，其允许偏差为±lcm；导向墙顶面高程（整体）允许偏差为±lcm；导向墙顶面高程（单幅）允许偏差为±0.5cm；（4）导向墙间净距允许偏差为±0.5cm；导墙开挖采用挖掘机挖槽，配合人工修整，导槽和导墙合计开挖底宽约为4.Om,深L2m。两侧导墙底宽均为L2m,顶宽0.5m,断面为直角梯形，闸坝防渗墙施工时中间导槽宽90cm。在不妨碍施工的情况下，导墙每间隔一定距离加临时支撑。导向槽及施工平台布置请见防渗墙施工临时设施布置示意图（投附-GX-C-（2010）-002-13-02）o13.5.2 混凝土拌和系统防渗墙混凝土由本工程混凝土拌合系统拌制提供，拌好的混凝土采用混凝土运输车运至现场入槽浇筑。13.5.3 膨润土制浆系统闸坝防渗墙施工时在右岸上游布置一个泥浆生产系统，面积为200m2（包括膨润土存放平台70m2）,配置L51113泥浆搅拌机2台套。泥浆池净容量为300m3：其中包括储浆池（净容量为200113）,一个制浆池（净容量为100m3）o各部位防渗墙施工时，现场设置沉淀池和回浆池，容积各为100m3。浆池结构为MlO浆砌块石。泥浆搅拌机安置在ClO混凝土地面上、搅浆平台用浆砌块石砌筑，平台底板为5cm厚木板结构，制浆站框架用钢架管搭设。供浆和供水管路均为100mrn铁管。沿防渗墙轴线方向在防渗墙钻机平台后分别辅设一道“100mm的输浆钢管和供水钢管，每15m开一接口，闸阀控制。泥浆生产系统布置和结构见投标书附图防渗墙施工临时设施布置示意图（投附-GX-C-（2010）-002-13-02）o13.5.4 水、电布置本工程生产用水直接由总布置提供的供水总管直接接用；施工用电就近处主变压器接电，用铜芯电缆向各施工设备供电。13.5.5 5.5值班室、修配间拟在各防渗墙基础防渗施工部位现场设置值班室和修配间，值班室占地面积20m2,修配间占地面积20112。13.5.6 出渣及排污13.5.6.1 废浆处理池在混凝土防渗墙施工时，拟在交通道理下游侧修建一座废浆沉淀池，一座回浆池,以保证泥浆排放回收。废浆沉淀池尺寸为IOmX5mX2.0m（长X宽X深），净容量100m3；废浆沉淀池采用IOcm厚ClO混凝土底板，四周为50cm厚浆砌石边墙并用石渣护边。废弃泥浆在废浆回收沉淀池经沉淀处理后，经检测如满足制浆标准将上层废水抽回至泥浆回浆池重新调配泥浆指标后抽回导向槽循环使用，下部沉渣用反铲捞起，自卸汽车运至监理工程师指定地点存放并采取相应的环保措施。13.5.6.2 固体废弃物的处理泥浆净化机筛出固体废弃物直接用自卸汽车运至监理工程师指定地点存放并采取相应的环保措施。施工中也可将废渣临时堆放在现场，然后再进行集中倒运至指定渣场。13.6 防渗墙施工工艺流程本工程防渗墙施工工艺详见图13.6-1防渗墙施工工艺流程图。13.7 先导孔施工闸坝混凝土防渗墙设计要求高，伸入基岩LOm,因此在混凝土防渗墙施工前需进行地质复勘工作，沿混凝土防渗墙轴线每隔20m左右布设一个先导孔。钻孔机械选用中国地质装备总公司生产的XY-2PC型地质钻机，金刚石钻头钻进。根据钻孔取芯要求，先导孔孔径范围为76IlOImn。混凝土防渗墙先导孔深度超过混凝土防渗墙设计深度5.Om,当超深5.Om仍未达到混凝土防渗墙体要求伸入的地层条件时，须继续钻进5.Om,此时仍达不到要求时，根据现场监理工程师的指示处置。在施工平台回填层及河床覆盖层岩石破碎段，采用偏心跟管钻进方法，下部地层钻进时，采用普通方法钻进。对芯样进行编录，详细分析混凝土防渗墙槽位的地质条件，查明槽段有无基岩陡坡或大孤石的分布特征、钻进难易程度、取芯及基岩面鉴定情况等。13.8 防渗墙施工试验在进行防渗墙施工前，根据设计要求和监理工程师指示，选取合适地段进行防渗墙试验，施工工艺与拟采取的防渗墙施工工艺相同，通过试验，总结经验，优化施工工艺。图13.6-1防渗墙施工工艺流程图13.9 防渗墙施工方法13.9.1 成槽工艺成槽采用“钻劈法”的施工工艺，即用冲击钻机钻进槽段主孔至终孔，主孔完成后，用冲击钻机钻劈副孔中心，每钻进35m即对小墙进行劈打。基岩采用“平打法”，即每钻进一段，即对小墙进行劈打。13.9.2 槽孔划分槽孔分两期施工，先施工一期槽孔，后施工中间的二期槽孔，墙段连接采用“钻凿法”施工。防渗墙槽孔布置见防渗布置及结构图(投附-GX-0(2010)-002-13-01)。防渗墙钻劈法施工时槽段长6.8m,主孔长度0.8m,副孔长度1.2m,四主三副。现场施工时根据防渗墙试验成果调整。13.9.3 防渗墙深度的确定槽孔终孔深度按设计施工图的底线高程，以地质详勘报告和先导孔资料为基础，由监理与施工单位的地质工程师结合槽孔造孔现场取样综合判断后确定。若地质情况与设计图纸出入较大时，由监理、设计和防渗墙施工单位以及业主等单位的有关人员进行现场鉴定后确定最终深度。实际操作时，参考设计图纸以及先导孔详细资料中的地层情况，在接近设计底线时开始留取抽渣筒抽出的岩样，现场取样每进尺20Cm一次，当岩层风化程度变化剧烈、地质条件明显异常时，加密取样。所有岩样在编号后予以保留，经有关方面进行鉴定签认。13.10 施工泥浆造孔采用膨润土浆或孔口加黏土浆，清孔换浆采用新制膨润土泥浆，确保浇筑质量；抽渣筒抽渣清孔，确保浇筑前孔内淤积达标。13.10.1 粘土浆钻孔堵漏以及采用孔内自造浆时需向孔中投放粘土，粘土料宜选择粘粒含量大于50%塑性指数大于20、含砂量小于5%二氧化硅与三氧化二铝含量的比值为34的粘土。在施工前作好料源勘查，并在施工现场备料。13.10.2 膨润土泥浆13.10.2.1 原材料和泥浆性能要求膨润土泥浆拟使用符合要求的II级膨润土，成品料品质应符合SY5060-93的规定，分散剂可就近采用化工厂生产的工业碳酸钠(Na2C03).降失水增粘剂为中粘类竣甲基纤维素钠(CMC),配制泥浆用水采用工地系统水，水质符合JGJ63-2006混凝土用水标准。膨润土进场前对料源和生产厂家进行考察，对相应指标进行检测，检测项目见“不同阶