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新疆下坂地水库位于叶尔羌河干流上，是新疆重点水利工程之一，主要功能包括防洪、灌溉、发电等。由于坝址区地质条件复杂，存在渗透性强的砂砾石层，为确保大坝的安全稳定，需在坝基实施防渗墙工程。防渗墙作为重要的防渗措施，在控制渗流、减少坝基渗漏和防止渗透破坏方面起着关键作用。

为了验证施工工艺的可行性及参数合理性，同时积累实际施工经验，下坂地水库开展了坝基防渗墙试验施工。试验段选址综合考虑了地质条件的代表性、施工便利性和安全性等因素。试验内容主要包括造孔工艺选择、泥浆配比优化、混凝土配合比设计以及接头处理技术等。

在施工过程中，采用冲击钻进或回转钻进结合抓斗成槽的方式进行造孔，并通过优质泥浆护壁以保证孔壁稳定。混凝土浇筑采用导管法，确保连续性和密实度。针对复杂地层可能引发的塌孔、漏浆等问题，采取了预埋注浆管、调整泥浆性能等应对措施。

试验结果表明，所选工艺能够有效适应现场地质条件，防渗墙质量满足设计要求。通过对墙体完整性、渗透系数等指标的检测，进一步优化了正式施工的技术方案。该试验为后续大规模防渗墙施工奠定了坚实基础，也为类似工程提供了宝贵经验。

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关键词防渗墙试验施工坝基防渗；下坂地水库 固 2 要：新疆下坂地水利枢纽工程地处高寒、高海拔的边远山区。坝基覆盖层厚达147.95㎡透水性强易坍塌和漏 浆块右坚硬坝基防渗处理难度罕见。试验表明以大深度混凝土防渗墙为主墙，下接惟幕灌浆的墙幕结合方案可 行并创造了防渗墙深度、墙内预埋灌浆管深度、1000mm接头管起拔深度三项全国第一其中墙内预埋灌浆管深

下坂地水库位于新疆塔里木河源流叶尔羌河主要支流之 的塔什库尔干河中下游，是塔什库尔干河梯级开发的龙头 水库。水库地处喀什地区塔什库尔干塔吉克自治县境内距县 城45km距喀什市315km。水库属Ⅱ等大(2)型水利枢纽工 程。大坝为沥青混凝土心墙砂砾石坝最大坝高78m坝顶高 程2996m正常蓄水位2960m水库总库容8.67亿m²电站 总装机150MW，多年平均发电量4.735亿kWh，还可供水 5.6亿m灌溉面积8.2万hm²对喀什地区以及叶尔羌河流 域的生态环境建设提高人民生活水平，民族安定团结具有重 要意义。

工程坝址区河谷呈U"形，两岸山高坡陡，基岩裸露坝 肩岩体较完整强风化较浅河床覆盖层主要是由哈木勒堤沟 古冰川的推进和后退及堰塞湖"的形成与溃决等因素形成的

第四系冰、冰水堆积物。覆盖层最大厚度147.95m，自下而 上可分为：泳层砂层冲洪积层、坡积层三大类型。 冰磕层厚度80~148m岩性复杂结构松散且极不均匀 有架空现象，以漂石、块石、砾石为主块石最大直径可达8.70 m成分以花岗岩、片麻岩、片岩及灰黑色变质岩组成。 砂层位于坝基左侧偏上游冰层中呈透镜体形式出现 顺河向长约460m宽约170~250m埋深18~35.4m最大厚 度43.70m结构组成极不均匀遇水有坍塌现象。 冲洪积、坡积层分布在河床、漫滩表层厚度3.0~29.3m 结构复杂颗粒由碎石、粗砾及砂组成以粗砾为主粒径小于

针对下坂地水库坝基下147.95m深厚覆盖层的防渗处 理，在可研阶段推荐的方案为上部采用厚1m、深85m的混 凝土防渗墙，下接灌浆惟幕。在初步设计阶段，为验证设计方 案的合理性，要求分别进行混凝土防渗墙和灌浆幕的现场 试验。为此本次防渗墙试验应达到以下自的①找出适用于 本工程地层的施工机械最优组合形式；②研究国内现有施工 机械在下坂地坝基覆盖层中可成墙的最大造孔深度；③确定 防渗墙和墙下灌浆幕搭接的最优长度；4研究在漂卵石地 层中成墙的施工方法5提出适合于本工程的墙段接头形式 6分析本工程的不同地层和不同深度的造墙工效；7研究成 墙过程中所需采用的固壁泥浆材料及所制备的泥浆性能8 研究成墙过程中所要采取的工程处理措施等等。

本次防渗墙试验内容主要有钻抓法"成槽工艺试验 ②槽孔内预埋墙下幢幕灌浆管试验；③深槽孔泥浆下混凝土 浇筑工艺试验④接头管下设与起拔工艺试验③双反弧"槽 孔接头工艺试验6固壁泥浆试验。

本次防渗试验工程的防渗墙设计指标及技术要求为：1 墙体厚度不小于1m②墙体深度为100mi（钻抓法"槽段）和 80m（双反弧”槽段）；③槽孔孔位中心允许偏差不大于3 cm④槽孔孔斜率不大于0.2%接头孔的孔位中心在任一深 度的偏差值不大于设计墙厚的1/3预埋灌浆管的孔斜率不大 于0.4%；5清孔换浆结束1h后，孔底淤积厚度不大于10 cm孔内泥浆密度不大于1.2g/cm²粘度不大于30s，含砂量 不大于5%墙体混凝土28d抗压强度不小于20.0MPa 墙体混凝土28d抗渗标号不小于W8；⑧混凝土出机口坍落 度18~22cm扩散度34~40cm9混凝土初凝时间不小于8 h终凝时间不大于48h0混凝土密度不小于2.2t/m²11)混 凝土浇筑时导管埋入混凝土中的深度不小于1m不大于6m。

因本次防渗墙试验内容较多，故需要2个施工试验段来 实施。1号防渗墙试验段与2号防渗墙试验段的长度分别为 6.00m和3.20m其槽孔布置见图1。

在1号防渗墙试验段中进行钻抓法"成槽工艺试验、槽 孔内预埋墙下幕灌浆管试验、接头管下设与起拔工艺试验 和深槽孔泥浆下混凝土浇筑工艺试验；在2号防渗墙试验段 中进行双反弧"槽孔接头工艺试验、槽孔内预埋墙下帷幕灌

龚木金等新疆下坂地水库坝基防渗墙 试验施工

图1防渗墙试验槽孔布置（尺寸单位cm

试验施工制浆用的粘土是乌鲁木齐青年膨润土厂生产的 彭润土其检验结果见表1试验施工用于堵漏材料为乌恰红 粘土和下坂地Ⅱ号料场的白粘土其检验结果见表2膨润土 和红粘土泥浆性能指标见表3

表2红粘土和白粘土检验结果

表3膨润土和红粘土泥浆性能指标

注：加碱量均为泥浆固相材料质量的百分数，浓度5.2%膨润土1 m泥浆中膨润土51kg、水982kg、碱1.02kg浓度5.9%膨润土1m 泥浆中膨润土58kg、水976kg、碱1.15kg红粘土1m泥浆中红粘 土311kg、水890kg、碱6.22kg。

由表1~3中可知①膨润土品质达到二级膨润土标准其 制备的泥浆的性能指标符合SL174一1996《水利水电工程混 凝土防渗墙施工技术规范》"中要求，可以用作防渗墙固壁泥 浆。②红粘土和白粘土均为低液限粘土，下坂地Ⅱ号料场的白 粘土的粘粒含量低于50%粉砂粒含量高达66%塑性指数低 于20而乌恰红粘土的粘粒含量高于50%达到67%塑性指 数接近20。按照SL174一1996《水利水电工程防渗墙施工技 术规范》"的要求，下坂地Ⅱ号料场的白粘土不能作为防渗墙 固壁泥浆用的粘土；而乌恰红粘土可以作为防渗墙固壁泥浆 用的粘土但需要加入分散剂。③红粘土泥浆的粘度偏低用 作防渗墙堵漏材料极佳而用作防渗墙固壁泥浆时欠佳需要 与膨润土泥浆混合使用

出1.5m当起拔接头管的油压低于该起拔压力时，使用微动 装置活动接头管；当起拔接头管的油压较小时，不活动接头 管。按照这个实践经验逐节起出接头管。

购买的钢管长为6m先将其焊接成每段长度12m并用 钢筋在其上焊接1个定位架，这个定位架一方面是起定位作 用以保证预理管的垂直度另一方面是为了将1个槽孔内的 各根预埋管连接成为一个整体桁架，便于加快下设速度。定位 架为长方体框架其长度小于接头管的净间距20cm宽度小 于设计墙厚20cm高度为50cmo 槽孔清孔验收合格后按规定的平面位置，使用履带起重 机先将预埋灌浆管的桁架底段下入槽中，并稳妥地架立于孔 口其余段利用起重机车起吊与底段进行逐段对接。预理灌 浆管接口处利用电焊机牢靠地进行焊接，每一接口处竖向加 焊3根短钢筋，以确保接口处强度。当一段预埋管桁架与另 段预理管桁架相互对接完毕后利用起重机进行下设。下设时 要缓慢、平稳对正桁架在槽孔中的位置，遇到阻力时不得强 行下放，以免桁架变形造成管体移位影响下设精度。

（1地层中含有大量的大块石块石坚硬致使造孔进度 缓慢。 （2块石在孔内常呈探头"状态致使钻孔常出现偏斜。 （3）两个防渗墙试验段中要求进行试验的内容较多因而 要求两个试验段的造孔孔斜率均不得大于0.2%比SL174一 1996《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》中要求的孔 斜率严格得多。 （4）当遇到由砂层变漂石层时在其分界处附近易出现渗 漏浆现象并伴随发生坍塌现象。

3.8针对施工难点采取的对策

各项质量检查的结果表明，施工工序质量全部符合设计 标准。两个试验段的混凝土取样试件平均抗压强度为25.1 MPa标准差为2.69MPa，强度保证率为96.9%，强度不低于

强度标准值的百分率为100%，其中1号试验段和2号试验 段的混凝土抗压强度平均值分别为24.3MPa和25.5MPa根 据DL/T5144一2001《水工混凝土施工规范》试验施工混凝土 生产质量水平达到优秀等级：两试验段的混凝土抗渗标号均 达到W8满足设计要求施工质量评定为优良等级。

q／gdw 12152-2021标准下载本次防渗墙试验施工工效见表4不同施工设备、地层和 深度的施工工效见表5

表5不同施工设备、地层和深度的施工工效

斗施工在39m以下因漂石较大抓取不动，而改用冲击 施工。

工工效比深度60~80m的平均施工工效低11.74%。 （5）冲击反循环钻机的施工工效比冲击钻机的施工工效 高，其平均工效要高38.31%。其中，深度0~60m范围内高 74.19%60~80m范围内高39.76%80~102m范围内高 42.95% （6）无论使用何种施工设备进行砂层造孔施工比进行漂 块石造孔施工要快。 （7抓斗在砂层中的施工工效高，每台设备1日平均工效 为84.19m，而在漂块石地层中的施工工效低，平均工效为 18.88m预制内预制墙板施工工艺工法及质量控制.pptx，但比冲击钻机或冲击反循环钻机在漂块石层中的工 效要高，只是抓不动过大的漂块石或易卡斗体。若配备重凿配 合施工可能会更好地发挥抓斗高效率施工的优势。

本次防渗墙试验施工，经过周密的计划、精心组织和施 工施工过程中严格监控完成了预定的试（下转第58页

（1机组在额定转速136.4r/min下空转运行测量转子的 不平衡力相位αo=15°，上机架径向振动转频幅值Ao=0.25 mm。相位波形如图6所示。