位于霍山县梁家滩的橡胶坝工程地基由于常年开采河砂，导致地基人工扰动严重，其基础处理采用槽孔砼防渗墙，为确保槽壁稳定和工程安全，考虑对橡胶坝地基上游的砂砾石基础进行固结灌浆处理。

 

　　一、工程概况

 

　　梁家滩水利枢纽工程地处六安市霍山县境内，位于淮河支流东淠河干流上，是以灌溉、供水为主，结合发电及旅游等的综合利用工程。坝址位于佛子岭水库大坝的下游，是下游6.9万亩耕地灌溉和淠源渠沿线工农业用水及霍山县城关供水的水源工程。该工程总造价1349.65万元（含备用金），于2008年11月8日正式开工建设，2009年7月30日竣工。

 

　　梁家滩水利枢纽工程主要建筑物由拦河坝、淠源渠渠道进水闸、水电站厂房及变电站等组成。拦河坝为充水式橡胶坝，坝袋充水后高度为3m，非溢流段最大挡水高度8.5m；设计灌溉面积6.9万亩，渠道进水闸设计引水流量10m3/s；水电站设计装机容量为1600kw，设计水头为3m，设计引用流量66.58m3/s。

 

　　整个枢纽轴线基本上垂直于河道，从左到右岸，分别布置溢流长度为225m的橡胶坝、长度约10m的泵房、长度为26m，安装2台轴伸贯流式机组的电站和2孔净宽为2m的进水闸。

 

　　该项目建成后可年发电730万kw，淠源渠引水灌溉下游良田6.9万亩，同时为霍山县的旅游事业发展提供了美丽的人文景观，为佛子岭镇打造国家AAAA级旅游景区奠定了坚实的基础。

 

　　二、工程地质条件

 

　　新建坝址位于六佛公路佛子岭镇（梁家滩）淠源渠小桥上游约150m处，距佛子岭水库大坝约3.7km。坝址处左岸为庙宇冲和雷鼓洞冲两条冲沟之间的山坡，为相对冲刷岸，山坡80.0m高程以下为岩质陡壁，80.0m高程以上地面坡度变缓约为40º，地表有坡积层；右岸为地形较平缓的滩地，高程为74.75～79.90m，属河流一级阶地地貌单元。坝址处河床地面较平坦，高程为72.2～74.5m，表面皆为砂砾石层，属于河流冲积地貌单元。根据本阶段地质勘察资料，坝址处的地层可分为第四第覆盖层和基岩两大类。

 

　　揭露第四系覆盖层为：①层：为轻～中壤土夹砂壤土，局部夹细砂，分布于坝址处右岸滩地，呈可塑状态，具有中等压缩性，层厚为2.0～4.9m，层底高程为71.8～73.5m。②层：为中细砂（含砾及泥质）夹砂壤土，分布于右岸滩地，土质不均，饱和，稍密～中密，层厚为0.8～1.2m，层底高程为69.9～72.7m。③层：含卵石的砂砾石层，为河流冲积物，河床及右岸滩地下部均有分布。主要成分为卵石、砾石、中粗砂，最大粒径100mm，小于5mm粒径组含量43～50%；该层为松散～稍密，饱和。本层厚度为5.2～12.1m，在坝址河床，自左向右变薄，自上游向下游变厚。该层在右岸滩地下部所含卵砾石直径较大，含量比河床多，且含泥质物较多，为稍密～中密。

 

　　坝址河床和右岸覆盖层下部钻孔揭露及左岸山坡出露的的基岩均为石英板岩夹云母石英片岩，薄层为主，属震旦系佛子岭群诸佛庵组变质岩系。左岸地表岩石呈弱风化状态，而在河床及右岸滩地地各钻孔中揭露的本层岩石皆为微风化～新鲜，但取上的岩心破碎，节理裂隙发育，岩心采取率低。

 

　　根据钻孔及控坑了解，河床及左侧河漫滩为河流冲积物，含卵石砂砾石层，渗透系数2.30～3.99×10-2cm/s，其渗透等级为强透水层。右岸滩地高于河水面3～5m，表层为轻～中壤土夹砂壤土，为弱透水层；其下为中细砂层，为中等透水层；中细砂层下部为砂砾石层，局部含泥质较多，为强～中等透水。

 

　　河床及右岸滩地下部砂砾石层以下岩石微风化～新鲜，节理裂隙发育，根据压水试验结果，渗透性等级为弱透水～中等透水。综合分析，判断基岩相对隔水层在基岩面以下约5～10m。

 

　　三、施工顺序

 

　　总体施工程序为：现场施工测量→土方开挖→砂砾料回填（临时施工平台填筑）→砼导向槽施工→导向槽内外回填→砂砾石固结灌浆→砂砾石补充固结灌浆。

 

　　四、主要施工方法

 

　　该部位的河床砂砾石层，均被河砂开采活动人工扰动，级配差结构松散。针对本工程地层的特殊和复杂性，防渗墙成槽工艺是一个主要的问题。为合理有效解决成槽工艺，从以下三个方面采取措施：一是防渗墙两侧的砂砾石先进行固结灌浆；二是选用优质膨润土护壁泥浆并合理掺入重晶石粉和烧碱，使泥浆具有较高的稳定性支承孔壁；三是选用先进的旋挖钻机带动锥钻、筒钻和凿岩钻等配套钻头进行主孔钻造，遇到较大颗粒的块石采用冲击钻破碎配合使用，副孔采用液压抓斗直接抓取成槽，从而对砂砾石层的扰动降低到最小程度。通过采取以上综合措施，使防渗墙施工效率和质量均得到了较大的提高。

 

　　1、灌浆布置砂砾石固结灌浆选择砂砾石跟管钻进自下而上的分段灌浆的施工方案，取得了较好的效果。其布置方案为：在防渗墙两侧各布置一排灌浆孔，距墙体边缘均为0.60m（排距2.20m），孔距1.30m，呈三角形布置，深度以见基岩为准，分二序施工。

 

　　2、砂砾石固结灌浆施工工艺施工工艺为：造孔→下PVC护壁管→起拔套管→下灌浆钻具→PVC管破碎→灌浆→封孔。

 

　　①造孔：采用风动履带式跟管钻机（（PC460型）造孔跟管管径φ140mm。钻进过程中，要求对砂砾石层、粉砂层，基岩面的分界线进行记录，以便对后期施工提供参数。

 

　　②下PVC护壁管和起拔套管：造孔结束后，将特制脆性PVC护壁管（φ=110mm）下入预留在孔内套管中，起到护孔作用，PVC管下设完毕后，利用液压拔管机（BG－00型）将预留在孔内的套管拔出。

 

　　③下灌浆钻具和破碎PVC管：孔口下入φ127mm长1m左右的孔口管，起到孔口封闭器和增加盖重的作用。使用XY-Ⅱ型钻机，钻头为特制的偏心合金钻头自孔底每3m一段逐段破碎PVC管和逐段灌浆。

 

　　④灌浆和封孔：灌浆采用自下而上分段纯压式灌浆，段长3m左右，灌浆压力0.1MPa～0.2０MPa或无压灌浆（吃浆量较大时），开灌至结束水灰比均选用0.60：1，灌浆结束标准：如灌浆段吃浆量较大，以该段总注灰量达到200～300kg/m标准结束；当灌浆段吃浆量较小，以要求的灌浆压力灌注5～10分钟结束，每孔灌浆时间控制在1小时左右。灌浆结束后，使用水泥砂浆人工封孔。

 

　　3、砂砾石补强灌浆其施工工艺为采用XY-Ⅱ型钻机，孔径φ91mm，钻到一定深度后将钻具提出，改换φ56mm牙轮钻具重复钻进，钻至基岩面后，不提升钻具，采用自下而上灌浆，浆液通过钻杆进入孔内，边提升钻杆边进行灌浆至孔口一次性结束。灌浆压力采用浆液自重压力，水灰比选用0.60：1，其配比为每罐浆液420L中所需水270kg，水泥450kg，灌浆结束标准：按注灰量60～80kg/m左右灌注，每段总注灰量达到标准后即可结束。

 

　　五、砂砾石固结灌浆效果检查

 

　　1、灌浆成果上游围堰砂砾石固结罐浆总孔数166个（不包括延伸段），注入水泥343t。

 

　　2、灌浆效果为了解砂砾石固结及补强灌浆效果，在上游左岸砂砾石补强灌浆结束后，分别布置了两个检查孔，桩号0+068.94和0+093.0m，采用合金钻头（孔径φ108mm），干钻法钻进取芯工艺，孔深分别为4.50m和5m。取芯结果反映，砂砾石岩心中均夹有水泥结石，厚度3～10mm，且两孔底部（3～4m）处均取出0.20m长水泥与砂砾石粘结一体的柱状岩芯，说明具有较好的固结效果，对防渗墙成槽稳定起到了重要的作用，达到了预期处理的目的。

 

　　六、结束语

 

　　从本工程的施工过程来看，在导向槽两侧进行固结灌浆，混凝土防渗墙成槽效果非常好，再加上具有较高稳定性的泥浆护壁，施工过程中没有出现明显的坍塌现象，确保了槽壁稳定和工程安全。因此在类似地质条件较差（级配差、结构松散）的颗粒类基础混凝土防渗墙施工中，采取以上综合措施，能使防渗墙施工成本大大降低，工作效率和工程质量均有明显提高。