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摘要：防渗墙是使用专用机具钻凿圆孔或直接开挖槽孔，孔内浇灌混凝土、回填黏土或其他防渗材料等或安装预制混凝土构件形成连续的地下墙体。某水电站上下游围堰防渗墙最大孔深83.23m，深厚覆盖层均一性差，大孤石含量高，孤石强度达到180MPa，造孔时漏浆、塌孔现象频繁。施工中采用钻劈法和特殊堵漏措施，解决了成槽的难题。
关键词：水电站 深覆盖层 特大孤石 漏浆塌孔
防渗墙施工分为两期：一、二期槽段相间布置；墙段连接采用液压拔管机拔接头管方法施工。一、二期槽段长度均为6.6m，主孔1m，副孔
鉴于该工程现有地质条件、墙体深度、技术手段、设备性能等因素，决定采用“钻劈法”施工。即：采用特A、CZ-6D等冲击钻机造孔，抽孔出渣。处于工程施工关键期的上游围堰防渗结构墙抓斗挂特制重锤冲砸副孔与小墙的施工方法。施工采用平底钻头对槽段地层进行挤密压实，整个槽段不抽渣直接平打至8m孔深。遇到砂层或者施工回填层换用空心钻头，遇到孤石层或者找小墙时换用平底钻或者十字钻头。
清洗孔壁及更换浆液的主要设备泥浆净化及、空压管、排渣管和空压机。二期槽孔清洗和换浆结束前应刷洗混凝土接头处孔壁的泥皮和残渣。清孔工作经检验合格后应在3h～4h内开始浇筑混凝土，且应重新检查槽内泥浆性能标准及孔底泥浆厚度，直到达到设计要求为准。
1）孔底漏浆，往往发生在冲击钻机钻凿主孔时，当钻进至原地层中的渗漏通道时，发生漏浆。
2）孔壁漏浆，多发生在抓斗冲砸副孔与小墙过程中，由于抓斗冲砸速度较快，槽孔壁未形成泥皮，在受到抓斗扰动时，孔壁失稳，发生漏浆。
3）钻头处理孤石引起漏浆，在钻进孤石时，采取聚能爆破和钻孔爆破的方法，当炸碎孤石，原孤石部位产生了渗漏通道发生漏浆。
4）爆破孤石引起漏浆，在钻进孤石时，采取聚能爆破和钻孔爆破的方法，当炸碎孤石，原孤石部位产生了渗漏通道发生漏浆。
上述几种情况造成的漏浆现象发生后，由于泥浆供应不到位，在堵漏过程中，由于泥浆供应不及时造成槽内浆面下降过多，所以槽壁在失去泥浆压力平衡的作用下容易发生塌孔现象。此外，由于灌浆过程中伴随结构物压力变化，大部分槽段在造孔过程中均有不同程度的漏浆现象。
（2）漏浆、塌孔的预防。工程施工过程中漏浆、塌孔现象普遍存在，造孔过程中采取了以下措施进行预防：
1）缩短槽段长度，针对具有的地质资料结合实际情况客观分析并提出改进方案，最终采取了3主2副的成槽方案，而没有采取4主3副的成槽方案，尽量减少造孔过程中槽壁的临空面，缩短成槽时间，确保槽段安全。
2）槽段开孔时严禁使用空心钻，要用平底钻平打整个槽段至8m深，期间不能抽渣，以便对地层挤压密实，防止导向槽底部坍塌。
3）抓斗挂重锤钻凿副孔与小墙时专门预备足量的黏土与钻渣的混合料，抓斗施工槽段时间要不停加入黏土与钻渣的混合料，并用重锤搅拌堵住已发生渗浆的渗漏通道，避免其在重锤冲击扰动下继续发展，导致大规模漏浆。
4）造孔时，应该根据施工现场实际情况适当提高各种材料用量，提高泥浆粘度与其他材料的性能指标，并严格按照规定时间进行施工作业，必要时可掺入单相压力封堵剂。
（3）漏浆、塌孔的处理。孔底漏浆、基岩与覆盖层接触面漏浆处理时相对容易，施工中经反复的实践，一旦发现浆面下降立即停钻，将钻头迅速拉起，向孔内加入比例为1：1的砂石料与黏土的混合料，效果较好，并且节约了施工成本，避免了因完全回填黏土导致的材料浪费。
孔壁漏浆和孤石漏浆、爆破孤石漏浆的处理较为复杂，由于漏浆位置大多处在槽孔中部，靠填入大密度混合堵漏材料支柱堵塞通道的方法，无论是材料用量还是堵漏时间上均不允许。故在堵漏时采取了小密度混合料堵漏的办法，施工中经过反复实践，采取废弃的钻渣，混合锯末，膨润土粉和黏土，掺和均匀后投入槽内。
关键词：水电站 深覆盖层 特大孤石 漏浆塌孔
一、工程概况
该大坝上下游围堰为3级建筑物，挡水标准为50年重现期洪水。上游围堰布置于峡谷出口处，右岸为象鼻上游侧山嘴，左岸位于大奔流沟上游侧，距坝轴线约570.0m，上游围堰除河谷较宽阔，河道主流偏左岸，枯水期水面宽约112.0m，左岸自然坡度45°～55°，右岸自然坡度75°～85°，两岸基岩裸露。上游围堰顶高程为1530.50m，顶宽13.5m，轴承为1486.00m。顶宽13.50m，轴线长约174m，最大堰高14.50m，堰基防渗墙施工平台高程1480.00m。防渗墙墙体材料物理力学指标要求：容重不小于20kN/m3，抗压强度不小于20MPa，弹性模量接近20GPa，渗透系数：K≤i×10-7cm/s（i=1～9）。二、工程施工
1、导墙建筑。
施工方在围堰填筑时，在防渗墙结构轴线部位上下游各10m范围进行了振动碾压密实，并采用待粘性土的细骨料作为结构充填物，用以避免因避免因填筑层松散而造成的防渗墙结构不紧密和安全隐患。由于该部位结构架空层严重，漂石孤石含量高，因此施工平台及导墙采用钢筋混凝土构筑形式，为C20混凝土。导墙的承载能力可满足最大拔管反力的要求。防渗墙施工分为两期：一、二期槽段相间布置；墙段连接采用液压拔管机拔接头管方法施工。一、二期槽段长度均为
6.6m，主孔1m，副孔1.8m。
2、造孔工艺。
鉴于该工程现有地质条件、墙体深度、技术手段、设备性能等因素，决定采用“钻劈法”施工。即：采用特A、CZ-6D等冲击钻机造孔，抽孔出渣。处于工程施工关键期的上游围堰防渗结构墙抓斗挂特制重锤冲砸副孔与小墙的施工方法。施工采用平底钻头对槽段地层进行挤密压实，整个槽段不抽渣直接平打至8m孔深。遇到砂层或者施工回填层换用空心钻头，遇到孤石层或者找小墙时换用平底钻或者十字钻头。3、固壁换浆。
对于工程中覆盖层松散、架空层严重、孤漂石含量极高的特点，常规膨润土泥浆不能很好地满足固壁和悬浮钻渣的要求，为此本工程确定采用当地黏土泥浆和MMH正电胶膨润土泥浆。槽孔终孔后采用气举反循环法进行情况换浆，在清除孔底淤积的同时用新鲜正电胶泥浆置换孔内泥浆，换浆量不小于槽孔总浆量的1/3。清洗孔壁及更换浆液的主要设备泥浆净化及、空压管、排渣管和空压机。二期槽孔清洗和换浆结束前应刷洗混凝土接头处孔壁的泥皮和残渣。清孔工作经检验合格后应在3h～4h内开始浇筑混凝土，且应重新检查槽内泥浆性能标准及孔底泥浆厚度，直到达到设计要求为准。
4、预埋灌浆管的制作与下设。
为保证设计墙体的完好，使帷幕灌浆过程中对墙体的损耗程度降至最低，施工时上游两岸坡段墙下帷幕灌浆采用墙体预埋灌浆管的方案，灌浆管采用Φ114mm钢管，Φ20mm螺纹钢筋制作定位架，钢管与钢管架被焊接为一个整体式桁架结构。吊车起吊，孔口焊接，整体下设。5、混凝土浇筑与墙段连接。
混凝土的运输采用4～6台9m3混凝土罐车，采用直升导管法浇筑水下混凝土，导管内径250mm。墙段连接采用接头管法施工。三、工程施工难点及其应对措施
1、漏浆、塌孔。
（1）漏浆、塌孔原因分析 。由于工程中现场地质结构均一性差，地层中架空层严重，施工过程中漏浆、塌孔现象频繁出现，严重影响了施工进度，施工过程中正电胶泥浆、黏土、膨润土、锯末水泥等堵漏材料消耗量大。上游围堰防渗墙在50～70m深度漏浆塌孔尤其严重。分析原因主要有以下几种构成：1）孔底漏浆，往往发生在冲击钻机钻凿主孔时，当钻进至原地层中的渗漏通道时，发生漏浆。
2）孔壁漏浆，多发生在抓斗冲砸副孔与小墙过程中，由于抓斗冲砸速度较快，槽孔壁未形成泥皮，在受到抓斗扰动时，孔壁失稳，发生漏浆。
3）钻头处理孤石引起漏浆，在钻进孤石时，采取聚能爆破和钻孔爆破的方法，当炸碎孤石，原孤石部位产生了渗漏通道发生漏浆。
4）爆破孤石引起漏浆，在钻进孤石时，采取聚能爆破和钻孔爆破的方法，当炸碎孤石，原孤石部位产生了渗漏通道发生漏浆。
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5）基岩与覆盖层接触面漏浆，当钻机至快要接近基岩时，因基岩面有高速水流的作用，导致发生漏浆。上述几种情况造成的漏浆现象发生后，由于泥浆供应不到位，在堵漏过程中，由于泥浆供应不及时造成槽内浆面下降过多，所以槽壁在失去泥浆压力平衡的作用下容易发生塌孔现象。此外，由于灌浆过程中伴随结构物压力变化，大部分槽段在造孔过程中均有不同程度的漏浆现象。
（2）漏浆、塌孔的预防。工程施工过程中漏浆、塌孔现象普遍存在，造孔过程中采取了以下措施进行预防：
1）缩短槽段长度，针对具有的地质资料结合实际情况客观分析并提出改进方案，最终采取了3主2副的成槽方案，而没有采取4主3副的成槽方案，尽量减少造孔过程中槽壁的临空面，缩短成槽时间，确保槽段安全。
2）槽段开孔时严禁使用空心钻，要用平底钻平打整个槽段至8m深，期间不能抽渣，以便对地层挤压密实，防止导向槽底部坍塌。
3）抓斗挂重锤钻凿副孔与小墙时专门预备足量的黏土与钻渣的混合料，抓斗施工槽段时间要不停加入黏土与钻渣的混合料，并用重锤搅拌堵住已发生渗浆的渗漏通道，避免其在重锤冲击扰动下继续发展，导致大规模漏浆。
4）造孔时，应该根据施工现场实际情况适当提高各种材料用量，提高泥浆粘度与其他材料的性能指标，并严格按照规定时间进行施工作业，必要时可掺入单相压力封堵剂。
（3）漏浆、塌孔的处理。孔底漏浆、基岩与覆盖层接触面漏浆处理时相对容易，施工中经反复的实践，一旦发现浆面下降立即停钻，将钻头迅速拉起，向孔内加入比例为1：1的砂石料与黏土的混合料，效果较好，并且节约了施工成本，避免了因完全回填黏土导致的材料浪费。
孔壁漏浆和孤石漏浆、爆破孤石漏浆的处理较为复杂，由于漏浆位置大多处在槽孔中部，靠填入大密度混合堵漏材料支柱堵塞通道的方法，无论是材料用量还是堵漏时间上均不允许。故在堵漏时采取了小密度混合料堵漏的办法，施工中经过反复实践，采取废弃的钻渣，混合锯末，膨润土粉和黏土，掺和均匀后投入槽内。