小浪底大壩的設(shè)計特點及施工新技術(shù)

作為小浪底水利樞紐擋水建筑物的斜心墻堆石壩已于1999年10月正式投入運用，現(xiàn)最高蓄水位接近210m,蓄水約18億m3。預(yù)計將于今年8月底完工，比合同工期提前約10壩頂長1667m,總填筑方量5185萬m3,就其體積來說堪稱中國第一大壩，也是目前國內(nèi)1.大壩壩基沿壩軸線約有420m坐落在砂卵石覆蓋層上，覆蓋層一般深30～40m,最深達70余米。在覆蓋層中夾有連續(xù)的、厚度約20m的粉細砂層及粉細砂透晶體。2.壩基巖石為砂巖和黏土巖互層，分布有大小10多條順河向斷層，其中斷距約200m6°~16°傾向北東，也即傾向下游和傾向北岸。在巖層中含有磨擦系數(shù)值僅為0.2～0.28、3.在壩軸線附近的河床深槽右側(cè)有一個高約45m的基巖陡坎.平均坡度為1:0.3;在靠近左岸防滲帷幕線附近是較疏松的坡積和洪積覆蓋層，下伏有呈反坡狀被稱為“老虎嘴”4.右壩肩東坡滑坡體體積約90萬m3,需要挖除或處理；大壩軸線上游2～3km有體積分別為1100萬m3和410萬m3的兩個大滑坡體；左岸山體為相對單薄的分水嶺。5.根據(jù)我國有關(guān)規(guī)范要求.大壩按8度地震烈度設(shè)防；按世行專家建議，應(yīng)校核震中距1Okm發(fā)生6.25級水庫誘發(fā)地震時大壩的動力穩(wěn)定。年一遇和500年一遇。7.攔沙減淤是小浪底水庫的一項主要功能和效益。水庫將有最高淤積高程達254m。1.大壩防滲設(shè)計據(jù)統(tǒng)計，38%的土石壩破壞是由滲漏和管涌引起的，30%是由于地基破壞，因而對于小論證和比較，根據(jù)壩體各部分的功能進行了壩的分區(qū)設(shè)計，共采用了17種材料。大壩的防(1)選擇壤土斜心墻堆石壩壩型，以垂直防滲游約80m,以盡量避開右岸覆蓋層下部高達45m的基巖陡坎的影響，從而也可獲得較好的心墻應(yīng)力狀態(tài)。在覆蓋層深槽部位采用混凝土防滲墻，墻厚1.2m,下部嵌入基巖1～2m,上部插入心墻12m;在心墻和基巖接觸的部位鋪設(shè)厚1m的鋼筋混凝土蓋板，在蓋板的保護(2)截流戧堤、枯水圍堰是主圍堰的一部分，相鄰的材料之間均用精心設(shè)計的反濾料過渡以保證滲透穩(wěn)定。斜心墻下游側(cè)設(shè)粒徑范圍為0.1～20mm及5～60mm、寬分別為6m及4m的反濾層，上游側(cè)設(shè)粒徑范圍0.1～60mm、寬為4m的混合反濾層。反濾體與堆石體之間設(shè)最大粒徑不超過250mm的過渡料區(qū)。(1)挖除壩基表砂層。壩基砂卵石132m高程以下為上更新統(tǒng)(Q3)沖積砂卵石層，經(jīng)過(2)設(shè)置下游壩坡壓戧。大壩按防8度地震烈度、0.215g的地震加性分析，并按6.25級的水庫誘發(fā)地震、0.5g游壩腳以外設(shè)置了寬80m的石渣壓戧，按上覆有效壓力不小于0.2MPa計，壓戧頂部高程為布設(shè)間距3mx3m、孔深10m的固結(jié)灌漿。在帷幕與斷層帶交會的地段加密布置5排深孔帷巖石局部呈反坡和陡坡(俗稱“老虎嘴”),鄰近覆蓋層為疏松的坡積小浪底大壩建在最大深度70多米的砂卵石覆蓋層上，其混凝土防滲墻深度、墻體厚度(1)橫向槽孔塑性混凝土保護下的平板式接頭新技術(shù)。主壩混凝土防滲墻施工工困難的缺點，僅93天即完成截水面積達5接頭形式如圖。在施工中先按預(yù)定位置施工橫向槽孔(與混凝土防滲下，保證樁體成樁直徑不小于1.2m。施工時嚴格控制鉆孔的偏斜率以保證墻體的連續(xù)性，控制漿液配比、壓力和鉆桿提升速度以確保墻體強度和抗?jié)B性。共完成鉆孔進尺11562m,旋噴進尺約10075m,形成墻體面積9897m2。2.穩(wěn)定漿液及GIN法灌漿技術(shù)水灰比膨潤土(%)RC-M減水劑(%)(2)GIN法灌漿。GIN法灌漿是目前國際上推廣十分迅速的一項新的灌漿技術(shù)。GIN(GroutingIntensityNumber)即灌漿強度值，等于灌漿段上最終的灌漿壓力和單位灌漿段二是在計算機上用選定的GIN曲線對灌漿壓力和漿液灌注量進行全過程監(jiān)控，以免出為了論