苏丹上阿特巴拉水利枢纽工程粉细砂地层防渗墙施工控制.docxVIP

·60·

水利水电施工2014·第1期总第142期

苏丹上阿特巴拉水利枢纽工程粉细砂地层防渗墙施工控制

汤国辉黄时才/(中国水电基础局有限公司)

【摘要】本文结合苏丹上阿特巴拉水利枢纽项目防渗墙施工特定的地质条件，探讨深厚粉细砂层、卵砂石层地质条件下防渗墙施工工艺。

【关键词】上阿特巴拉水利枢纽工程防渗墙施工

1工程概况

苏丹上阿特巴拉水利枢纽工程(TheDamComplexofAtbaraProject)主要由位于上阿特巴拉河(UpperAt-bara)的鲁美拉(Rumela)大坝项目和位于赛蒂克(Setit)河的布达拉(Burdana)大坝项目组成。布达拉大坝主要由堤坝系统、左岸混凝土溢流坝和河床大坝等建筑物组成，其蓄水量为26.5亿m3。该工程的主要功能是实现区域灌溉和发电。

根据工程要求，需对溢流坝出口尾水围堰和大坝二期上、下游围堰进行垂直防渗处理，对地下渗流进行控制，确保渗流稳定，以保证溢流坝出口和河床大坝基坑开挖的顺利进行和施工期安全。根据最终的防渗设计，该项目溢流坝尾水围堰和二期上、下游围堰的垂直防渗采用厚度600mm的普通混凝土防渗墙形式。

C1-B标二期上游围堰轴线长147m,下游围堰轴线长170m;溢流坝尾水围堰长为543m。

2地质情况

该工程Cl-B标二期上、下游围堰和溢流坝尾水围堰位于河床冲积层上。根据初步的地质勘察资料，工程建筑结构位于砂岩和泥岩交错的岩层上，岩层上部的冲积覆盖层地质条件分别如下：

(1)溢流坝尾水段。河床段高程484.00～490.00m范

围为河床冲积砂层，砂层厚度最大为9m;高程460.00~484.00m范围为河床冲积砂砾层，砂砾层厚度最大为16m;高程460.00m以下范围为泥岩与砂岩。

(2)河床大坝段。高程476.00～485.00m范围为河床冲积沙层，沙层最大厚度为9m;高程476.00~461.00m范围为河床冲积砂砾层，砂砾层最大厚度约15m;461.00m高程以下为砂岩与泥岩。

勘探孔钻孔显示，防渗墙施工部位地下水位较高，砂层和砂砾石层含水量丰富，钻孔失水量在10%左右，将存在较大的泥浆漏失情况。

3施工方法

根据对地质资料的分析，结合类似工程施工经验采用的防渗墙施工方法如下：

(1)防渗墙成槽开挖采用抓斗抓取法，配合冲击钻机成槽或纯抓法。

(2)采用膨润土泥浆护壁。

(3)气举反循环置换新鲜膨润土泥浆清孔。

(4)混凝土拌和车输送混凝土。

(5)泥浆下直升导管法浇筑混凝土。

(6)采用接头管法进行槽段连接。

4施工难点

(1)施工时部分河床位于水下，采用回填渣上填

·61·

地基与基础工程

至施工平台高程，回填深度深约5m,均为杂填土，质地松散，分布连续，层厚大，卵石、砾石含量较高。回填渣土在导向墙施工开挖过程中容易垮塌，不易成型，即使成型也不稳定，不利于成槽设备安全施工；在动水情况下易产生流砂，防渗墙成槽阶段极易产生坍塌和缩颈。

(2)抓斗在纯砂层中施工，成槽垂直度控制是施工难点。河砂层地质松散，易塌孔。在发生偏斜时，抓斗纠偏装置很难找到着力点。如何保证槽孔垂直度及槽段搭接是质量控制关键。

(3)泥浆制配、泥浆置换和二次循环利用是控制难点。由于特殊的地层原因，如何制配泥浆以保证槽壁稳定是一个重要课题。在浇筑过程中，泥浆置换后，泥浆中含砂量较大，难以保证二次循环利用。

5施工控制要点

5.1槽壁稳定性控制

(1)严格控制混凝土导向墙回填质量。该工程采用移动式预制混凝土导向墙，场地转移频繁，回填土容易塌方，造成导墙背侧空洞，混凝土方量增多，威胁槽孔安全稳定。使用小型挖掘机开挖导向墙基础，使回填的土方量减少，然后用黏土回填碾压。

(2)卵砾石地层中卵石含量高，地层孔隙率较大，所以保证护壁泥浆质量是确保槽壁稳定的关键。该工程采用膨润土泥浆护壁，并在施工过程中加入适量的水解聚丙烯酰胺(PHP),以提高泥浆黏度，增大槽内泥浆压力和形成泥皮的能力，达到稳定槽壁的作用。

(3)施工中出现漏浆、渗浆应及时补充，以便维持稳定槽段所必需的液位高度，保证泥浆液面不低于导墙顶面0.5m。

(4)施工过程中严格控制地面荷载，禁止大型设备在施工区域内行走，以防止扰动槽壁。采用3cm厚钢板铺垫在导墙周边，以分散抓斗对槽壁的侧压力；拔管机底座采用2m长、20cm高工字钢，以分散导墙上承重力。

5.2泥浆控制

泥浆是确保地下连续墙施工中深槽槽壁稳定的关键，必须根据特定的地质、水文资料，采用各种原料，按一定比例配制而成。泥浆的合理