西藏老虎嘴水电站深厚覆盖层防渗墙施工

穆 煜

(中国水电基础局有限公司，天津 301700)

西藏老虎嘴水电站深厚覆盖层防渗墙施工

穆 煜

(中国水电基础局有限公司，天津 301700)

分析了西藏老虎嘴水电站的地理位置，结合项目复杂的地质条件与恶劣的气候条件，对坝基防渗施工技术进行了研究，阐述了成槽工艺、钢筋笼加工、混凝土浇筑等技术措施，并总结了特殊情况的处理方法，以解决施工中的各种难题。

水电站，深厚覆盖层，防渗墙，施工

1 工程概况

老虎嘴水电站工程位于西藏林芝地区，其工程规模为中型，主要水工建筑物级别为3级；次要水工建级别为4级。其防洪标准为：挡、泄水建筑物按100年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核；厂房按50年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。总库容为9 590万m3，调节库容710万m3，为日调节水库，最大坝高84.0 m，电站装机容量102 MW，年利用小时数4 858 h，保证出力23.19 MW，多年平均发电量49 550万kWh。

左副坝从坝0+000.00 m桩号起，至坝左0+101.00 m，全长101.0 m，共分六个坝段，为重力式混凝土坝，全部位于砂砾石基础上。混凝土防渗墙位于左副坝上右侧坝踵部位，用混凝土连接板(宽度2.0 m)与左副坝相连接。左岸古河槽采用混凝土防渗墙防渗，轴线长290.30 m，墙体厚度1.0 m，混凝土强度等级C20，抗渗标号W8，抗冻标号F100，入槽坍落度18 cm～22 cm，坍落度34 cm～40 cm。

混凝土防渗墙分为两种墙体，一种为C20F100W8二级配钢筋混凝土，桩号范围为坝左0+009.12 m～坝左0+101.00 m，轴线长度为92.30 m；另一种为C20F100W8二级配普通混凝土，桩号范围为坝左0+101.00 m～坝左0+300.00 m，轴线长度为199 m；本标混凝土防渗墙分入岩式和悬挂式两种形式，入岩式防渗墙，入岩深度为1.0 m，施工轴线长度为64 m；悬挂式混凝土防渗墙，槽孔深度为80 m，施工轴线长度为227 m。

2 工程地质条件

左岸坝肩为一基岩孤岛，三面临空。山顶高程为3 283.50 m，溢洪道左侧至高山斜坡底为山前洪积扇地貌和河流Ⅲ级阶地地貌，植被茂密；地下水为孔隙性潜水，埋深37 m～80 m。Ⅲ级阶地后缘为高山斜坡地貌，相对高差大于1 200 m，边坡基岩为变质石英砂岩夹板岩，天然状态下边坡处于稳定状态。坝轴线上游左岸约400 m处发育帮坝沟，沟口形成洪积扇地貌，现沟谷两岸植被茂密，沟内水流清澈，含砂量小。

左岸台地地面高程3 298 m～3 340 m，覆盖层厚105 m～174 m，最深206.5 m，其中左岸副坝坝基覆盖层厚16 m～28 m～109 m。基岩顶板整体呈锅盆状，局部为锯齿状，距Ⅲ级阶地前缘173 m，452 m处出现两个基岩深槽，最低处高程分别为3 146.5 m，3 096 m。

左岸副坝左侧为山前洪积扇地貌和河流Ⅲ级阶地地貌，植被茂密；地下水为孔隙性潜水，埋深16 m～58 m；Ⅲ级阶地后缘为高山斜坡地貌，相对高差大于1 200 m，局部为陡崖地貌，高山斜坡和左岸基岩孤岛基岩裂隙水补给左岸古河床，水力坡降为2.7%；边坡由变质石英砂岩夹砂质板岩组成，岩体为中～薄层状结构，断裂不发育，天然状态下边坡处于稳定状态。

左岸副坝地面高程3 282 m～3 300 m，覆盖层厚14 m～113 m。

3 施工难点及特点

1)海拔高、冬季寒冷。

工程地处高寒、高海拔地区，冬季较寒冷，施工质量控制与要求较高，且需采用相应的低温季节施工措施。

2)防渗墙施工深度大。

本项目地层比较复杂，特别是上部含漂(块)石砂卵砾石层，粒径大于200 mm的漂(块)石平均5%，防渗墙最大孔深为80.0 m，平均孔深为65.5 m，墙内钢筋笼下设最大深度近80 m，最大槽孔钢筋重量达约45 t。这种深度的防渗墙在国内也不多见。本地层基岩为青灰色变质砂岩夹板岩，板岩强度相对低些但其含量较低，只夹薄薄一层，绝大部分是变质砂岩，变质砂岩强度很高，岩面坡度较大，嵌岩困难。防渗墙接头连接形式采用柔性连接，在一期槽段接头部位下设接头管。接头管下设深度达到80 m，如果出现拔管事故，对成槽进度和质量带来不可挽回的损失。

3)高原施工难度大。

本工程地处高原亚寒带和高原温带，具有空气稀薄，气温低、日温差大、降水稀少、湿度小、太阳辐射强、风大而频繁、蒸发量大、冰雹多、霜期长等特点，根据我们多年在藏的施工经验，冬季缺氧可达50%左右，施工条件较为艰苦，对施工人员和施工机械设备的生产效率影响较大，一般的设备很难适应在这种环境下的高强度运行。同时各种各样的高原病也是参加施工的人员需要克服的重点问题，解决不好会影响到工程的顺利施工。

4 防渗墙施工

1)成槽工艺。

根据工程的特殊情况。防渗墙最深槽孔达80 m，采用“两钻一抓”法施工，“两钻一抓法”是防渗墙施工中较为成熟的工法，不仅工效较高，而且由于主孔的引导，防渗墙成槽精度很高，完全能满足防渗墙设计要求。但由于本工程地层复杂、块石大、漏浆塌孔严重，“两钻一抓”法运用不是很好，抓斗施工深度一般都在30 m左右，以下副孔或基岩部分成槽采用“劈打法”，由于副孔两侧均为已经钻进的主孔，有两个自由面，为减少捞渣筒的工作量，在劈打副孔时，可在相邻两主孔内吊放接渣斗，根据副孔的进尺和接渣斗的容量，适时提出槽孔。副孔全部施工完成后，因冲击钻机成孔形状为圆形，槽孔底部和侧壁会形成锯齿状“小墙”，影响钢筋笼下设，需采用方形钻头将槽孔内“小墙”找平。最终形成满足要求的平整槽孔。

固壁泥浆采用膨润土拌制，清孔作业采用“泵吸反循环法”进行清孔作业。

2)钢筋笼加工、吊装及接头管吊放、起拔。

a.钢筋笼加工、吊装。

防渗墙钢筋笼与普通地上混凝土结构钢筋笼网架不同，必须放入槽孔泥浆中，与混凝土浇筑成墙。钢筋笼不仅要满足结构应力方面的要求，还要满足运输和吊放过程中的强度要求，确保不发生过大的弯曲和扭曲变形。在加工钢筋笼时，除了按设计要求配筋外，还要对钢筋笼增加水平加固筋、剪力加固筋、钢筋桁架、孔口加固筋。钢筋笼吊装时采用两台吊车进行吊装作业，为保证吊装的稳定性，采用滑轮组自动平衡装置，保证其垂直入槽。

b.接头管吊放、起拔。

接头管是防渗墙施工中应用最多的一种柔性接头形式。它会在一期槽孔接头部位形成一个半圆形的光滑弧形混凝土面。接头管每节管长为6 m，采用吊车配合槽孔导墙顶板放置的液压拔管机进行吊放和起拔。其形式类似于滑动模板，缓慢从槽孔混凝土中拔出，之后形成光滑的混凝土弧面。

3)混凝土浇筑。

混凝土由拌和楼集中拌制，由两辆容量为7 m3的搅拌车同时供料，浇筑采用“泥浆下直升导管法”，Ⅰ期槽孔布置两套导管，Ⅱ期槽孔布置三套导管。混凝土开浇前，将导管下设至距孔底15 cm～25 cm范围内。槽内混凝土上升速度控制在4 m/h以上，Ⅰ期槽孔由于两端有接头管，浇筑时须控制浇筑速度不宜过快。浇筑导管拆管前最大埋深小于6 m，拆管后最小埋深大于2 m。

5 特殊情况处理

1)基岩槽段岩面抬高。

由于前期地质勘探不在防渗墙基岩槽段施工轴线上，在施工过程中发现实际基岩面比设计岩面抬高5 m，为保证槽孔入岩的准确性，对入岩槽主孔进行钻孔取芯确定终孔深度，副孔终孔深度根据两侧主孔终孔深度确定。

2)塌孔、漏浆等特殊情况处理措施。

工程地质条件较复杂，地层透水性强，其中含有较多的漂石、块石，个别部位含有较大孤石。在防渗墙造孔期间，时常发生漏浆、槽孔坍塌、卡钻头、埋钻头、遇大孤石等情况。在遇到塌孔、漏浆情况时需要采取增加造孔泥浆粘度、向槽孔内投放石灰、锯末、粘性土等堵漏材料等；若槽孔钻进过程中遇大孤石，可以采用抓斗直接抓取、钻孔水下爆破、重锤击打等方式进行处理。

3)防渗墙施工平台渗水处理。

左岸坝肩段防渗墙施工轴线坝左0+300.00 m处在汛期施工时边坡出现渗水，直接影响该处各槽孔的正常施工，导致大量正在施工的槽孔出现塌孔、漏浆现象，为保证该处槽孔的正常施工，采取挖排水沟、降水井及预灌水泥浆等方法对渗水部位进行处理。

4)接头管筑管施工处理。

在防渗墙接头管起拔过程中，有一幅槽段由于操作不当起拔不及时造成接头管筑管事故发生，为保证槽段接头部位连接质量，必须及时将所筑接头管取出。在对孔故原因研究和分析后，特制作单反弧钻头，将施工槽段相邻两个槽段接头孔钻凿至设计孔深，使接头管形成一面临空面，然后再用振动器对管体振动使其脱离混凝土面，降低接头管壁阻力，最终所筑接头管全部顺利起拔出槽孔。

6 结语

老虎嘴水电站左岸重力坝防渗墙的顺利施工，尤其是在深厚覆盖层中进行槽孔的造孔、清孔、接头管下设与起拔、混凝土浇筑施工，对今后西部深厚覆盖层地区防渗墙的设计和施工具有十分重要的指导意义。

[1] 高中璞.大坝基础防渗[M].北京：中国水利出版社，2011.

[2] 李建军，邵生俊，刘奉银.西藏直孔水电站深厚覆盖层坝基防渗墙施工[J].水利发电，2006(5)：96-97.

[3] 全国水利水电施工技术信息网.水利水电工程师手册(地基与基础工程)[M].北京：中国电力出版社，2004.

Deep covering seepage-resisting wall construction of Laohuzui hydropower station in Tibet

Mu Yu

(ChinaHydropowerFoundationBureauCo.,Ltd,Tianjin301700,China)

The paper analyzes Laohuzui hydropower location in Tibet, studies the dam foundation seepage-resisting technologies by combining with complicated geological conditions and bad climate conditions, describes technological measures of trenching technologies, steel cage manufacture and concrete grouting and so on, and summarizes special conditions processing methods, with a view to solve construction difficulties.

hydropower station, deep covering layer, seepage-resisting wall, construction

2015-02-26

穆 煜(1981- )，男，工程师

1009-6825(2015)13-0076-02

TU761.1

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