浅谈克孜尔水库除险加固混凝土防渗墙试验段施工_克孜尔水库

时间：2019-04-02 03:12:37　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要:克孜尔水库F2断层与副坝右肩轴线成70°夹角穿越坝基，断层带基岩主要以泥岩、沙岩为主，遇水易弱化，饱和抗压强度低。本文通过F2断层防渗墙试验段施工过程总结了F2断层防渗墙试验段施工经验，可为类似工程实施提供借鉴和参考。
　　关键词：F2断层；混凝土防渗墙；试验段
　　Abstract: kizil reservoir F2 fault and assistant dam right shoulder axis into 70 ° Angle through the dam foundation, fault belt mainly in bedrock mudstone, sandstone is given priority to, in water is easy to weaken, saturated compressive strength low. This article through the F2 fault testing of diaphragm wall construction process summarizes the construction experience of diaphragm wall fault F2 stage, can provide for the similar projects for reference and reference.
　　Keywords: F2 fault; Concrete walls; testing
　　中图分类号： TV697 文献标识码：A文章编号：
　　 1 工程概况
　　克孜尔水库位于阿克苏地区拜城县境内，坝址西距拜城县约60km,东距库车县约70km，是目前塔里木河水系渭干河流域上的一座以灌溉、防洪为主，兼有水力发电等综合效益性的大型控制性水利枢纽工程。
　　克孜尔水库除险加固工程设计总库容7.25亿m3（原始库容9.75亿m3），正常高水位1149.6m，相应库容4.28亿m3，工程规模为一等大（Ⅰ）型，场区基本烈度为Ⅷ度，主要建筑物为1级，次要建筑物为3级；大坝防洪标准按重现期500年一遇洪水标准（7214m3/s）设计，按重现期5000年一遇洪水标准（11156 m3/s）校核；水库承担下游河道的防洪标准按百年一遇洪水（4627 m3/s）设计。水库除险加固工程主要包括主、副坝坝体加高，F2断层防渗处理，右坝肩倾倒变形体加固，泄水建筑物加高、加固工程及水库安全监设施完善等内容。
　　 2F2断层带加固处理方案比选
　　克孜尔水库F2断层与副坝右肩轴线成70°夹角穿越坝基，影响宽度约90m，由三支断层（F2-1、F2-2、F2-3）组成。由于该断层带基岩主要以泥岩、沙岩为主，遇水易弱化，饱和抗压强度低，且基岩易溶盐含量较高，在水库蓄水后地下渗水形成的环境水对普通硅酸盐水泥有强侵蚀作用，导致原基础帷幕防渗体防渗效果下降。为防止沿F2断层带渗继续向下游扩散，影响方山南岸坡稳定，确定进行防渗处理。
　　根据F2断层活动特性及地质特点，设计进行超细水泥化学复合灌浆和塑性混凝土防渗墙两种方案比较后认为：塑性混凝土防渗墙处理方案耐久性好，在材料在加入膨润土且采用抗硫酸盐水泥后，其抗侵蚀能力较强，即使防渗墙产生裂缝其渗漏量也不大，具有投资相对较小、施工效果好的优势，所以确定塑性混凝土防渗墙加固处理方案。
　　 3F2断层防渗墙设计方案
　　 F2断层带防渗处理范围为副坝1+178.0 m～副坝1+288.6m(或主坝0-162.0 m)～主坝0-092.0m，总长180.6m的塑性混凝土防渗墙。
　　由于坝基岩体强度较低，饱和抗压强度平均2.34MPa（平行层理），又处于断层破碎范围，采用塑性砼防渗墙进行加固处理，施工难度相对较小。防渗墙设计参数如下：
　　 a.防渗墙厚度：防渗墙墙体厚度为800mm，墙体强度为2～5 MPa。
　　 b.防渗墙深度及平面布置：防渗墙处理深度为5lu线下1.0m，最深为心墙建基面下约30m，墙体轴线与原大坝防渗轴线相重合。
　　 c.防渗墙浇筑高程：塑性混凝土防渗墙从坝顶垂直向下开槽，穿透心墙向下进入岩石，高程最低处为1107.0m，墙体深入基岩最大深度约为30m。对于坝体心墙内的槽孔，为了保证防渗体的完整性，有利于心墙正常安全的运行，亦采用塑性混凝土防渗墙浇筑，故塑性混凝土防渗墙浇筑的顶高程为1154.6m。
　　 d.主要施工技术要求
　　防渗墙材料采用C5混凝土，其抗渗等级为W6，弹性模量400～1000MPa，采用抗硫硅酸盐水泥。砼入孔时的坍落度控制在18～22cm，扩散度34～38cm，砼最大骨料粒不大于4cm。孔位允许偏差不得大于±3cm，孔斜率不得大于4‰，当使用粘土泥浆时，孔内泥浆的密度不大于1.3g/cm3 ，粘度不大于30s，含砂量不大于10%。
　　4试验段施工
　　 4.1 试验段范围
　　试验槽段的槽孔长度为5.8m，桩号为1+281.0～1+278.8，孔口高程1154.6m，墙体厚度为800mm，槽孔深度为47.6m。
　　 4.2 试验施工目的
　　进行试验段施工目的是为明确后期槽段长度和泥浆的性能指标以及为冲击钻或回旋钻的造孔方案做准备，获取造孔的经验和处理造孔中发生塌孔、缩孔和孔斜的方法。还有获取造孔的单日进尺为下一步施工进度的安排提供依据。通过试验段混凝土浇筑获取混凝土的参数指标和混凝土的供应强度、塌落度、扩散度以及在浇筑中混凝土的上升速度和导管的布设、提升等指标为今后浇筑提供经验。
　　 4.3 试验段施工过程
　　混凝土防渗墙的施工工艺：先进行导墙测量放样，之后浇筑混凝土导墙，构筑施工平台，铺设导轨，钻机就位，利用冲机钻或回旋钻造Ⅰ序槽孔，清孔换浆，达到设计要求后下导管，利用泵送混凝土浇筑，提升导管法混凝土浇至导墙顶部高程结束。
　　4.4 试验段施工总结
　　 a.本次试验段的施工进尺较慢：主孔造孔采用SPC-100型回转钻机，副孔劈孔采用CZ-50型冲击钻机。通过主、副孔成孔，劈孔成槽，清孔验收，塑性混凝土浇筑5个环节后，试验段全部完工，历时33天。
　　 b.易发生缩孔和斜孔现象：一方面是该试验段坝基岩层以泥岩、砂岩为主，且在副坝右肩有活断层F2斜穿坝基，此地址条件在施工中易出现缩孔、斜孔现象；另一方面由施工尚处于试验阶段，施工工作人员对缩孔和斜孔现象的处理不够及时。
　　 c.粘土心墙整体发生塌孔，主要塌孔的部位为导向槽底部，塌孔深度为5～6m，宽度为2～2.5m, 另据孔斜抽样20组检测结果看：孔斜＞6‰的共有8组占总数的40%，孔斜＜4‰的共有12组占总数的60%，说明此试验段易发生孔斜，其主要原因是受F2断层带坝基岩层以泥岩、砂岩互层及倾向等因素影响，施工中易出现缩孔、孔斜现象。因此，在基岩段施工中易采用“轻打勤放”、配合高密度泥浆、勤抽砂等综合办法，以满足孔壁垂直度要求。
　　 d. 清孔后检测两组数据表明，泥浆粘度、泥浆比重及含砂量分别为17s、1.02g/cm3、2.5%，均满足规范要求。
　　 d.回旋钻钻至26m时，钻头扭曲变形，无法继续施工后退场。
　　 e. 混凝土实际浇筑方量为297.2 m3，超出设计方量30.9%，说明塌孔较严重；施工中也存在基岩段缩孔现象，因此槽段划分不宜选择规范所定槽段7-9m，设计选定的5m左右是合适的。
　　 g. 在试验槽段浇筑的终浇阶段距顶部高程50cm处，由于尾管过长，管内外高差过小，压力较差，混凝土没有充分置换，出现了墙顶欠浇情况。
　　 5 结束语
　　克孜尔水库F2断层防渗墙试验段施工严格按照施工规范施工，获取各种施工技术参数，对后期设备选型、施工工艺、质量控制等措施的制定非常有利。
　　
　　
　　参考文献：
　　[1]《新疆渭干河克孜尔水库除险加固工程初步设计报告》新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院2008.10.
　　
　　作者简介:艾尼瓦尔.木沙(1975--),新疆阿图什市人,工程师,主要从事工程设计、管理工作。

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