调蓄水库防渗墙工程施工方案

1、北京市南水北调配套大宁调蓄水库防渗墙工程施工向建琼葛洲坝集团基础工程有限公司（湖北宜昌 443002）摘要：对南水北调配套大宁调蓄水库防渗工程特点、关键技术问题的处理进行阐述，详细分析关键技术及对应设计措施。 关键词：北京 调蓄水库 防渗墙施工一：概述大宁水库位于北京市房山区大宁村，与南部的稻田水库、马厂水库组成永定河滞洪水库。水库现在的主要任务为防洪，控制永定河官厅山峡的洪水，提高永定河北京境内河道的防洪标准。南水北调工程总干渠由大宁水库库区穿过，总干渠大宁调压池通过暗涵与大宁水库相连。本工程在大宁水库承担原设计防洪任务的基础上，增加作为南水北调调蓄水库的功能。以充分发挥水库防洪、供水效益。

2、工程内容包括库区新建防渗墙防渗、新建泵站及库尾橡胶坝、改造及维护库区现状建筑物等。大宁调蓄水库总库容为4611万m3，为中型水库。大宁调蓄水库工程为等工程,主要建筑物按2级建筑物设计，洪水标准为100年一遇洪水设计。本次水库防渗工程沿水库中堤、西堤、副坝及库尾橡胶坝底部新建塑性混凝土防渗墙，防渗墙轴线总长约7.84km。中堤防渗墙布置在中堤堤顶偏大宁水库侧，距离中堤库区侧堤顶边线45m，墙底进入弱风化基岩，防渗墙轴线长3359m，墙厚0.8m；副坝防渗墙布置在副坝上游坝脚处，距坝脚约5m，防渗墙轴线与副坝轴线平行，轴线长1268m，墙厚0.6m，西端与基岩相接，东端与中堤段防渗墙相接。西堤防渗

3、墙布置在京石高速公路东侧库区内台地上，距离京石高速公路坡脚约5m，库尾橡胶坝防渗墙布置在闸底板下，西堤防渗墙和橡胶坝底板下防渗墙轴线长3615m，墙厚0.6m。橡胶坝底板下防渗墙西端与西堤防渗墙相接，东端与中堤段防渗墙相接。大宁水库防渗墙工程共分为五个标段，本项目为第三标段，主要工程项目为中堤段ZD2+200ZD2+738及中堤段ZD2+999ZD3+359防渗墙工程。合同编号：NSBD-PT-DN-SG.03。二：地层特点场区岩土层自上而下分为：、堤身填筑层：由砂卵石及中砂组成，中密密实，具强透水性。堤高6.5010.14m，堤身高程56.6854.86m。中细砂层：中密，分布不连续，局部夹

4、粉土，厚度0.63.5m，层底高程52.5554.60m，属强透水层。、卵砾石层：中密密实，分布连续稳定，层厚14.6025.00m，层厚高程28.9640.10m。卵石含量3060%，含漂石，漂石粒径一般2530cm，大者达50cm。属强透水层。、泥岩、砾岩：紫红色，半胶结，分布于松散覆盖层之下，钻孔揭露岩性以泥岩、砾岩为主。钻孔泥岩取芯完整，以柱状为主：砾岩取芯基本无柱状，多呈卵砾石状，泥质钙质胶结。基岩埋深24.236.8m，岩面高程38.9825.16m，岩面平均高程约32.0m。三：设备选型根据地层特点、工程量大小以及现场施工条件，选用了14台CZ-6D冲击钻与2台SG40A/SG5

5、0液压抓斗进行配合交叉施工。四：施工技术措施针对上述地层特性及所选用的施工设备，根据从事防渗墙施工的经验，制定出下列有效的施工技术措施：1、特殊情况处理根据坝体土的特性和卵石层的厚度与卵石层钻进速度等因素采用在中堤62.4563.45m高程，挖掘导墙。立钢模成矩形导墙，导墙结构尺寸为1.50.8m ，导墙底部设3根20钢筋，上不设2根20钢筋，现浇C15混凝土，修筑这种结构的导槽有许多优点：省时、省力、降低成本；不需要在导槽内设置支撑；现浇混凝土与地层接触紧密，如果不发生较严重的槽孔坍塌，就不会发生顺导槽壁向钻机平台冒浆，影响钻机平台的稳定；这种导槽板结构底部敷设钢筋，能满足钻抓成槽时钻机的重

6、量和钻孔产生的冲击力，即使发生较严重的槽孔坍塌，导墙也不会发生断裂，也不会发生较大的变形，为顺利完成这一段防渗墙施工起到了很有效的保障作用。混凝土防渗墙的平面形状设计为折线型，在防渗墙折点处，选择采用折点防渗墙，这种形状的防渗墙具有很大的优点：方便施工，缩短工期；保证防渗墙槽段的连续性，确保套接质量。混凝土防渗墙的一期槽长采用6.4m ，二期槽长采用6.4m，分期施工，采用这种槽长的优点是：可缩短成槽的工期，减少钻抓成槽过程中泥浆对施工槽段钻机平台底部及导墙外侧坝体的侵蚀时间，减轻槽孔坍塌的程度，使这一段异常复杂的地层中建造防渗墙没发生较大的槽孔坍塌事故，因此证明所设计槽段长度是合理的。在钻孔

7、成槽过程中，经常会发生大量漏浆的事故，为了迅速堵漏，确保槽孔孔壁的稳定，主要采用装载机装运粘土，迅速倒入漏浆槽孔中，每车装载3m3的粘土，自槽孔口自由下落，在下落过程中分散的粘土立即变成稀泥或浓泥浆，剩下的未溶解的粘土与稀泥、 浓浆随着漏浆流流入漏浆点，堵住漏洞。多数漏浆槽孔采用这种方法堵漏后，重新钻孔至漏浆部位时，又发生漏浆事故，在遇到这种重复漏浆的事故时，在按上述方法回填粘土的同时，又向槽孔内回填石块、石灰、锯末等有一定强度的材料，并用钻具在孔内冲击挤压，同时向槽孔内注浆，待泥浆储满后，提出钻具并将钻机移到别的孔施工，让漏浆孔等待35天之后再重新钻进，采用这种堵漏方法后，再也没有发生漏浆事

8、故。由于采用了有效的堵漏技术措施，使本段防渗墙槽孔建造过程中，没发生特大漏浆坍塌事故，保证了槽壁的稳定，乃至坝体的稳定。在施工中出现了与地质勘探的情况不一致，在2434m左右遇到大块石、孤石，造成偏孔严重，为了保证质量，采取了重锤施工，间断冲击，钻抓结合的施工工艺取得了良好的效果。2、成槽工艺 将本段混凝土防渗墙施工按先建造一期槽孔，然后建造二期槽孔的方法分期施工，即：相邻两个一期槽孔终孔浇筑后，方进行夹在中间的二期槽孔的建造，采用这种分期成槽的工艺方法有如下好处：可以避免几个槽孔同时坍塌以至引发坝体垮塌的严重事故。可以避免一期槽浇注混凝土时挤穿相邻的副孔，窜入已钻进的二期槽孔内，造成较严重的

9、浇筑事故。可以较安全地进行二期槽地施工，即使发生二期槽坍塌，因相邻地二个一期槽已浇注混凝土，可隔离坍塌 槽孔，同时可支撑导墙，保证钻机在二期槽上地施工安全。无论是一期槽或二期槽，必须待主孔全部钻终后方可抓取副孔；在本段混凝土防渗墙槽孔建造过程中，严格执行这一钻进工艺，避免发生槽孔漏浆及槽孔坍塌地事故，少数几个槽孔在抓挖副孔或打小墙时发生了严重地漏浆事故，导致槽孔坍塌，其他大多数槽孔均未发生槽孔漏浆及槽孔坍塌，顺利建造成功。对于少数几个发生坍塌地槽孔，由于采用了有效地槽孔坍塌处理措施，也都成功地将槽孔建造完毕并浇注混凝土。在倒虹吸新回填和漏浆层中制定了有效地操作规定，即：不许在孔口泥浆中快速下落

10、刷洗钻具；在砂砾石层钻进时，严禁将钻具放在孔底进行钻机维护保养；在漏浆地层抽砂时，尽量少抽或不抽，若非要抽砂，则抽砂时将抽筒慢速提升，减轻因抽筒上升引起对漏浆处的抽吸作用；同时规定匀速升将钻具，严禁钻具碰砸孔口，减轻对槽壁的破坏。由于合理制定并严格执行上述操作规程，在本段防渗墙施工过程中，各类孔内事故率大大降低。在施工中出现了与地质勘探的情况不一致，在2434m左右遇到大块石、孤石，造成偏孔严重，为了保证质量，采取了重锤施工，间断冲击，钻抓结合的施工工艺取得了良好的效果。五：质量控制与检查质量控制严格按照ISO-9002标准运行，实行质量控制“三检制”，保证过程控制。成槽孔形验收采取严格的钻具悬吊法进行2.05.0m一点检测，主孔造孔不合格不允许施工副孔；在成槽验收时除主、副孔按照验收程序进行严格验收外，对小墙也一样进行验收，确保槽段的连通性与垂直度。全段159个单元槽段，经业主、监理、设计、质量监督站等联合验收，验收合格率100%，优良率92%。对成槽浇注后墙体砼及浇注质量进行检查：墙体砼检查孔与墙体接缝检查孔共8个，注水56段，各项物理力学指标均满足设计要求。六：结语 在本段混凝土防渗墙施工过程中，主要成功之处在于：首先在折点处成功地建成折点混凝土防渗墙。按照严格遵循防渗墙间隔施工的原则选定了合理地槽孔长度和导槽形式。采用了有效的钻抓成槽工艺和施工技术措施，制定出