冯江江

（中国水电建设集团十五工程局有限公司 陕西 西安 710065）

1 工程概况

龙背湾水电站工程位于湖北省十堰市竹山县堵河支流官渡河上，为第一级电站、龙头水库,枢纽以发电为主，兼顾航运、旅游开发等综合效益。上游围堰为全年土石不过水围堰，采用全年20年一遇设计标准，设计采用塑性混凝土墙+复合土工膜斜墙防渗，基础覆盖层采用塑性混凝土墙防渗，成墙厚度上游围堰0.8m，上部采用土工膜斜墙防渗。

围堰河床处砂卵石厚约17.3m，其下为微风化砂岩夹页岩,砂卵石的透水性强，0～6m深度内渗透系数K=0.2cm/s，6m以下深度内K=0.045cm/s。河床底部弱-微风化基岩为弱-微透水层，两侧山坡的全-强风化层属于中等透水层（10Lu＜q＜100 Lu）。河床部位岩体比较完整，裂隙发育较少，延伸不长，为石英充填。

上游围堰塑性混凝土防渗墙设计长度98m，成墙面积约1700m2，防渗墙墙厚0.80m，高度3m～20m左右。

2 塑性混凝土防渗墙损毁情况

上游围堰塑性砼防渗墙施工于2011年3月17日～2011年6月30日采用分期导流、先施工右岸段，后施工左岸段的方式分两期施工完成。由于防渗墙施工完成后经历了一个汛期，汛期洪水对已完成防渗墙造成局部损坏，原右岸塑性混凝土防渗墙高程391.5m以下约有40m宽，5m～6m深的墙体被洪水冲毁，需重新接高。缺口最深处的高程约385.0m左右。

由于龙背湾水电站上游围堰填筑方量大，工序多，截流后的有效施工期短，施工强度高，同时受场内单一的运输道路及施工区环境影响，按期实现度汛面貌难度很大。因此，必须加快上游围堰防渗墙修补施工进度及施工质量，妥善解决排水、工期及围堰防渗的相关问题，才能确保2012年工程安全度汛。

3 防渗墙修补加高方案

若按强排、干地浇筑混凝土墙的方案进行修补及加高，则排水时段与排水设备增加无法预测，围堰度汛的目标难以实现。

若采用塑性混凝土防渗墙加高，根据之前右岸塑性混凝土防渗墙施工经验，河床原状砂卵石层以上新填筑的砂卵石施工平台塌孔严重，工期和质量都难以保证。

另外一种思路为：在现有防渗墙的基础上，采用高喷防渗墙进行搭接加高。旋喷防渗墙施工与围堰填筑可平行施工，不占用直线工期。

针对上述情况，经建设单位、监理单位、施工单位和聘请专家论证后，最终采用高压旋喷防渗墙对右岸冲毁的塑性混凝土防渗墙进行搭接修补施工的方案，并对原防渗墙在391.50m进行土工膜铺设的高程适当抬高，考虑到高喷墙的施工费用，结合枯水期的抽排措施，土工膜的铺设高程确定为394.00m，原塑性混凝土防渗墙全线采用高喷墙接高至394.00m。完成后，凿除上部1m左右的软弱段，浇筑混凝土帽梁进行土工膜铺设锚固。高喷墙施工平台采用河床砂砾石回填。为进一步提高砂砾石的压缩模量，防止围堰蓄水后在水压作用下搭接的高喷墙因墙后砂砾石产生较大的变形，造成高喷墙开裂、错断而发生漏水现象，对防渗墙下游的砂卵石地基进行固结灌浆。

高喷墙分2排布置在原塑性混凝土防渗墙的上下游，2排高喷墙的排距为1.2m，高喷墙的孔距为0.8m，成墙厚度不小于80cm，具体根据成桩直径大小确定。2排高喷墙之间采用控制压力的帷幕灌浆，不得对原塑性混凝土防渗墙造成破坏，帷幕孔布置在原防渗墙轴线上，深入原塑性混凝土防渗墙2m。

左右岸趾板与高喷墙的衔接，采用重新开挖左右岸趾板基础的方案，将高喷墙向两岸适当延长并于左右岸新开挖浇筑的趾板进行连接。

4 主要施工方法

4.1 砂卵石平台回填

将原先已完成的防渗墙出露部分清理干净，两岸岸坡开挖至弱风化基岩上。用河床砂卵石回填至EL394，高喷墙施工平台范围回填至EL395，以保证高喷墙施工至394高程。

回填的砂砾石须级配连续，碾压密实。

4.2 高压旋喷施工工艺

为确保成墙效果良好，避免单排孔遇到大块径砂卵石将不能有效成墙，造成墙体局部存在缺陷的现象发生，高压旋喷墙采用双排布孔，墙厚设计划不小于70cm,梅花桩型式，间排距80cm×70cm；高喷旋喷施工采用三重管旋喷法施工。

高压旋喷防渗墙抗渗设计指标为：渗透系数为1×10-6cm/s或q＜1lu。

4.3 砂卵石固结灌浆

为防止在上下游水压力作用下，高压旋喷墙向下游发生大的变形而导致破坏，需对高压旋喷防渗墙下游的砂卵石进行固结灌浆，灌浆孔距、排距为3m×3m。右岸冲毁的墙段下游8m以内范围内的灌浆底部高程383.00m，其他墙段下游结合回填的砂砾石底部高程，灌至天然砂砾石层中2m左右。固结灌浆的灌浆压力、浆液比及注浆量应通过现场灌浆试验确定，要求固结灌浆后的河床砂砾石的压缩模量不小于40MPa。

4.4 控制性帷幕灌浆施工

高喷灌浆施工结束后在双排高喷孔中间布置一排帷幕灌浆孔，帷幕灌浆主要对高喷灌浆与原塑性混凝土防渗墙搭接段进行补漏。施工平台顶部高程为EL395m，帷幕灌浆孔口向下1m为非灌段。

采用双排控制灌浆法，分为两序法施工。孔距1.0m，排距0.6m（灌浆轴线上、下游0.3m各布置一排孔），梅花型布置；Ⅰ序孔压力0.3MPa，Ⅱ序孔压力0.4MPa～0.5MPa。最终施工参数以试验确定的参数为准。

先下游排，后施工上游排。

施工方法按水泥灌浆规范相关规定进行，注、灌浆钻孔深度深入基岩不小于0.5m。

4.5 土工膜与高喷墙连接施工

高喷墙施工完成后，待强度达到要求后进行施工平台2m左右厚度的开挖，开挖至高喷墙完全出露，人工凿平高喷墙，铺设土工膜，然后混凝土盖帽。

人工凿除高喷墙上部1m左右的软弱段，浇筑50cm厚C20钢筋混凝土帽梁，并预埋螺栓，采用螺栓和扁钢锚固土工膜，螺栓锚固完成后再在帽梁顶浇筑50cm厚的C20盖帽混凝土，完成土工膜最终锚固。

5 防渗墙质量检测

2011年12月30 日至2012年1月1日，采用钻孔压水及取芯的方法，对上游围堰塑性混凝土防渗墙进行了实体质量检测。现场对墙体进行4个（2个垂直孔，2个斜孔）槽段的压水试验，透水率都在1Lu以下，满足设计渗透要求。钻芯抗压强度大于设计抗压强度，弹性模量也在设计要求的范围内。芯样完整，表面光滑，无裂缝麻面。上游围堰塑性混凝土防渗墙质量满足设计要求。

高压旋喷于2012月1月25日开始施工至2012年3月17日结束，高压旋喷结束14天后，采用注水试验进行质量检查，施工了16个单元，其中透水率最大值0.94Lu，最小值0.35Lu，平均值为0.65Lu，满足设计要求（q≤1 Lu）。

6 结语

汛期损毁的塑性混凝土防渗墙经过上述方法搭接加高，加快了上游围堰施工进度，工期没有延误，确保了2012年工程度汛目标的顺利实现。目前，上游围堰已经过两个汛期的运行，得到了充分检验，防渗效果良好，完全满足设计要求，取得了令人满意的应用效果。※