谈直岗拉卡水电站土石坝混凝土防渗墙施工

王为华

（青海大唐国际直岗拉卡水电开发有限公司，青海 尖扎 811999）

谈直岗拉卡水电站土石坝混凝土防渗墙施工

王为华

（青海大唐国际直岗拉卡水电开发有限公司，青海 尖扎 811999）

摘要：直岗拉卡电站土石坝施工之初是在黄河截流后，迅速完成在原河床水下砾石抛填，为土石坝防渗墙施工提供施工场地。土石坝混凝土防渗墙为土石坝防渗体重要组成部分，直接关系到土石坝的稳定与防渗成败，防渗墙的施工工期将直接影响电站能否实现如期发电目标。

关键词：混凝土防渗墙；先导孔；造孔与浇筑

1概况

1.1电站概况

直岗拉卡水电站工程位于黄河干流上游的青海省尖扎县与化隆县交界处，距上游李家峡水电站坝址7.5km，距青海省西宁市公路里程109km。电站工程是黄河上游龙羊峡—刘家峡河段规划梯级开发方案中，在几个大型电站之间的川地河段上拟建的7个中型电站的第3个电站。

枢纽工程由土石坝、泄洪闸、厂房和开关站等主要建筑物组成，坝顶全长465m，呈一字型拦河布置。电站设计总库容1540万m3,正常蓄水位2050.0m，总装机容量为190MW，设计水头12.5m，为低水头径流式电站。按照《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》（山区、丘陵区部分）SDJ12-78及补充规定，确定本工程为三等工程。直岗拉卡电站地震基本烈度为Ⅶ度。

1.2土石坝混凝土防渗墙

土石坝工程布置于左侧的主河床，土石坝紧靠泄洪闸布置在主河床上，通过左岸L型混凝土挡墙与左岸岸坡相连。土石坝长208.29m，确定为3级建筑物，上戗堤截流戗堤为坝体的一部分，顶高2041.0m，顶宽12m，截流后，上游进行粘土铺盖，堤顶加宽至18m，以作为2041m以下混凝土防渗墙施工用。戗堤以上接粘土斜墙土石坝，坝壳采用含泥砂砾石料填筑，上游坝坡1∶2.5，下游坝坡1∶2.0，均采用混凝土预制块护坡。为施工交通方便，下游设斜马道，与左岸公路相接。坝顶高程2052m，坝顶宽10m，坝体最大填筑高度为19m。土石坝下部为水中抛填，厚度约为3～3.5m。土石坝基采用混凝土防渗墙，防渗墙长度150.94m，墙厚0.80m，成墙面积2745.66m2。墙体插入坝体防渗体大于2.00m，墙底嵌入强风化下限至少0.50m。

土石坝结构详见图1。

图1土石坝结构图

土石坝及混凝土防渗墙工期要求：按照电站2005年5月1日发电的总体目标，要求控制土石坝于4月15日具备挡水条件，混凝土防渗墙工期为2004年12月10日～2005年2月28日，混凝土防渗墙施工完成后为土石坝坝头填筑施工。混凝土防渗墙工程为土石坝施工一个重点，将直接影响土石坝直线工期及电站能否如期发电的总目标。

混凝土防渗墙长度150.94m，墙厚0.80m，成墙面积2745.66m2。墙体插入坝体防渗体大于2.00m，墙底嵌入强风化下限至少0.50m，顶部高程为2039.5m。槽段连接采用“套打一钻”法；要求墙底嵌入强风化下限至少0.50m；混凝土防渗墙墙体指标C15W6，一级配。混凝土采取冬季施工。

1.3地层岩性

土石坝座落在黄河河床砂卵砾石层之上，河床砂卵砾石层下部为强风化第三系（N1X），岩性为粉砂质粘土岩、粘土质粉砂岩。

2土石坝混凝土防渗墙施工

2.1防渗墙施工前准备

直岗拉卡水电站土石坝于2004年11月28日正式向主河床戗体进占，三孔泄洪闸开始过水，2004 年12月1日下午取得截流成功。随后完成对戗体进行闭气和加高培厚至设计体型，戗体顶部高程2041m，宽度24m。12月7日，开始进行40～500mm卵砾石水下抛填卵砾石施工，12月17日，水下抛填卵砾石全部完成，高度为2037.0m，形成长约208m，宽约84m的宽阔平台，满足混凝土防渗墙施工“三通一平”要求，为防渗墙施工创造了充足的施工条件。

2.2混凝土防渗墙施工

2.2.1先导孔确定

由于防渗墙河段没有详细的地质资料，按设计要求，将150.94m长的防渗墙划分为19个槽孔，间隔分为一期孔与二期孔，。在划分的19个槽段中选定Q-Ⅰ-1-3、Q-Ⅰ-5-3、Q-Ⅰ-7-3、Q-Ⅰ-11-3、Q-Ⅰ-15-3、Q-Ⅰ-17-5孔为先导孔。要求先导孔嵌入基岩强风化下限至少2.5～6.0m不等，主要是钻取岩心，查看基岩情况。钻取岩心首先经现场值班技术人员现场鉴定，再送工程设计地质工程师对该孔进行最终鉴定，用此确定其他槽段混凝土防渗墙底线，确保防渗墙嵌入基岩0.5m的设计要求。

2.2.2防渗墙成孔

按照施工组织设计，施工单位先打一期孔段。凿孔采用履带式抓斗进行。在凿孔过程初期，抓斗施工较为顺利，至水面以下，因为施工平台为截留戗体的一部分，砂砾石较为松散，虽然已经采用泥浆固壁，但坍坡依然较多，工程部采取了加大泥浆含量的措施，甚至做好添加水泥来固壁的最坏打算，随后凿孔工作基本顺利，没有出现人们估计大面积塌孔的情况，也没有遇到出现巨型块石的恶况。造二期孔时，相连的一期孔已经混凝土浇筑完成，成孔时将一期孔边缘均给以凿除，二期成孔较为顺利。防渗墙平均造孔深度为19.84m。

2.2.3防渗墙浇筑

防渗墙成孔后，经监理检验后方可以实施混凝土浇筑。设计混凝土标号为：一级配C15W6。

表1防渗墙混凝土配合比

配合比说明：①塌落度为18～22cm；②水泥为永登产中热42.5级硅酸盐水泥；③骨料为天然卵砾石，采用中砂，FM=2.8，FM每增减0.2，砂率相应增减1%，塌落度每增减1cm，用水量相应增加3kg/m3。

混凝土拌合与运输。防渗墙混凝土由水电四局拌合楼集中拌料，拌合楼采取计算机控制，各种配料与掺量被严格控制，混凝土拌合质量有保证；为保证防渗墙混凝土浇筑不中断，混凝土现场采用3～4辆搅拌车运输，并直接通过导管入仓。

混凝土浇筑采用导管法浇筑。浇筑时严格控制在每小时上升3.5m以内，控制两导管的间距，导管位置距一期孔位置控制在1.0～1.5m间，距二期孔控制在1.0m，导管用吊车悬挂，上升速度控制在2～6 m/h内，要求间距导管深入混凝土深度为0.6～1.0m，确保混凝土连续浇筑。

导管浇筑混凝土顶部高程为 2037.5m，2037.5-2039.5渗墙顶部楔形体采用常规立模板分段浇筑，浇筑完成后采取棉被覆盖保温。

2.2.4防渗墙质量分析

防渗墙质量的好坏直接影响着土石坝的防渗效果与坝体的稳定，按要求，混凝土施工中每槽段取1组抗压试块，每5个槽段取一组抗渗试块，防渗墙顶部楔形体取2组抗压试块。本工程抗压试块共取21组。当试块养护到28d后，进行了检测，其结果全部符合设计要求，具体数据详见表2。抗渗试件4组，经试验抗渗结果全部符合设计要求。

为了检查混凝土墙体连接的可靠性和防渗性能，在现场墙体待凝达到一定时间后，由地质工程师根据施工情况及原始资料布置检查孔进行墙体检查。本工程共布置了3个检查孔，其中1个在墙体内、2个在接缝处。

从检查孔的岩心上可以判断混凝土墙体与基岩的接触良好，混凝土墙体连接可靠。从检查孔的常水头注水试验得知，混凝土墙体的渗透系数为2.65× 10-9～2.49×10-9（cm/s）

表2 左岸土石坝防渗墙混凝土强度统计表

防渗墙施工完成后，为保证防渗墙与左、右岸混凝土的接触，在防渗墙与左、右岸混凝土接头部位均采用了高喷帷幕灌浆加固，确保形成一道整体的防渗体系。

3结语

直岗拉卡水电站自2005年4月15日蓄水以来，经历近9年的连续运行，土石坝运行稳定。

引用国家能源局大坝安全监察中心2013年12月《直岗拉卡水电站大坝安全监测系统评价及资料分析》数据说明：

土石坝设有渗压观测断面2个，即“5-5”（桩号0-070）和“6-6”（桩号0-140）断面。每个横断面在坝身（坝上 0-005.00）及坝基（坝上 0+048.00、0+000.00、0+030.00）布置4支渗压计，共布置8支渗压计。

从土石坝5-5断面和6-6断面渗压水位最大值统计结果可知：①自渗压监测以来，UP51的最高水位为2049.48m，出现在2013年3月2日，UP61最高水位为2049.31m，出现在2011年5月16日，与当天的上游水位差别很小。从前述“监测系统评价”可知，UP51、UP61渗压水位高与渗压计的埋设方法有关，是库水从管口直接流入测管造成的。②位于下游覆盖层内的渗压计的最大渗压水位为2 038.62m，出现在2012年8月20日的UP53，与下游水位相差较小，粘土斜心墙和防渗墙的防渗效果很好。

参考文献：

[1]湖南省水利水电勘测设计院.黄河直岗拉卡水电站工程设计报告[R]，2005.

[2]国家能源局大坝安全监察中心.直岗拉卡水电站大坝安全监测系统评价及资料分析[R]，2013.

[3]原电力工业部西北勘测设计研究院.黄河直岗拉卡水电站工程可行性研究报告[R].

中图分类号：TV223.4+2

文献标识码：B

文章编号：1672-5387（2015）12-0063-03

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.12.023

收稿日期：2014-07-31

作者简介：王为华（1968-），男，工程师，从事水工建筑工作。