水利基础工程施工技术.ppt

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1、蒋秋戈水水 利利 基基 础础 工工 程程 施施 工工 技技 术术 特别感谢以下公司特别感谢以下公司 德国德国BAUERBAUER公司北京代表处公司北京代表处芬兰芬兰TAMROCKTAMROCK公司北京代表处公司北京代表处 意大利意大利SOILMECSOILMEC公司北京代表处公司北京代表处 意大利意大利CASAGRANDECASAGRANDE公司北京代表处公司北京代表处 法国法国BACHYBACHY公司北京代表处公司北京代表处备注：本文的编写查阅了大量资料，在此对于提供资料的公司表示感谢备注：本文的编写查阅了大量资料，在此对于提供资料的公司表示感谢,本报告提出的观点及建议仅代表笔者个人的意见，

2、有不妥之处请批评指正本报告提出的观点及建议仅代表笔者个人的意见，有不妥之处请批评指正。目目录录1.1.概述概述1.1水利基础工程类型水利基础工程类型1.2岩土钻掘工程在水利基础岩土钻掘工程在水利基础工程中的应用工程中的应用2.2.工程介绍工程介绍2.12.1长江三峡水利枢纽工程长江三峡水利枢纽工程2.2黄河小浪底水利枢纽工程黄河小浪底水利枢纽工程2.3清江高坝洲水利枢纽工程清江高坝洲水利枢纽工程3.3.主要施工设备及主要参数主要施工设备及主要参数3.1 3.1 主要基础施工设备类型主要基础施工设备类型3.2 3.2 主要施工设备技术参数主要施工设备技术参数3.3 3.3 几点说明几点说明4.4

3、.主要施工工艺介绍主要施工工艺介绍5.5.主要收获主要收获6.6.国内堤防防渗工程技术简介国内堤防防渗工程技术简介7.“十五十五”水利基建工程水利基建工程8.三峡库区地质灾害治理三峡库区地质灾害治理9.9.三峡库区移民工程三峡库区移民工程10.10.南南 水水 北北 调调 工工 程程11.全国病险水库除险加固建设全国病险水库除险加固建设重点 堤防工程堤防工程(干流、重要支流干流、重要支流)水利枢纽工程水利枢纽工程 河道工程、闸涵、水库工程河道工程、闸涵、水库工程 配套工程（道路桥梁工程）配套工程（道路桥梁工程）病险水库除险加固病险水库除险加固 库区地质灾害治理库区地质灾害治理 水利基础工程类型

4、水利基础工程类型 岩土钻掘工程在水利基础工程中的应用岩土钻掘工程在水利基础工程中的应用爆破孔钻进爆破孔钻进：露天、水下、孔内爆破孔：露天、水下、孔内爆破孔大坝、大坝、堤围（岸）加固工程：堤围（岸）加固工程：用钻入、压入、震入、打入、切入法设置钢板桩、钢管桩和混凝土桩，用钻入、压入、震入、打入、切入法设置钢板桩、钢管桩和混凝土桩，形成排桩墙。形成排桩墙。隔水帷幕灌浆、高压旋喷注浆工程隔水帷幕灌浆、高压旋喷注浆工程大坝基础地下防渗墙大坝基础地下防渗墙工程工程各种锚固及抗浮工程：各种锚固及抗浮工程：水平、倾斜、垂直、对穿式锚索水平、倾斜、垂直、对穿式锚索各种隧洞各种隧洞工程：工程：TBM、支护、钻爆

5、法开挖支护、钻爆法开挖桥桩工程桥桩工程坝区工程地质勘察与大口径坝区工程地质勘察与大口径基岩取芯工程基岩取芯工程大坝安全监测工程大坝安全监测工程库区地质灾害治理工程库区地质灾害治理工程输水管道穿输水管道穿越工程（非开挖）越工程（非开挖）1.概述概述 岩土钻掘工程在水利基础工程中的应用岩土钻掘工程在水利基础工程中的应用新安江水电站新安江水电站十三陵抽水电站坝区加固十三陵抽水电站坝区加固水上钻探水上钻探 岩土钻掘工程在水利基础工程中的应用岩土钻掘工程在水利基础工程中的应用葛州坝葛州坝廊道灌浆廊道灌浆输水隧道输水隧道边坡加固边坡加固 杭杭州州西西区区水水厂厂是是杭杭州州市市利利用用外外资资贷贷款款的的

6、重重点点工工程程，其其输输水水隧隧洞洞是是将将钱钱塘塘江江的的水水引引入入市市区区，其其中中隧隧洞洞的的一一段段要要穿穿越越一一条条杭杭州州至至安安徽徽省省的的重重要要公公路路。为为避避免免拆拆迁迁及及不不中中断断交交通通，决决定定在在穿穿越越公公路路段段采采用用浅浅埋埋暗暗挖挖管管棚棚超超前前支支护护施施工工技技术术。隧隧洞洞断断面面4.54.5 4.4.5m，穿穿越越地地层层为为坡坡洪洪积积层层。隧隧道道埋埋深深为为4m，其其中中有有地地下下排排水水管管道道和和通通信信电电缆缆。施施工工中中在在公公路路的的一一侧侧开开挖挖码码头头门门、沿沿拱拱顶顶布布设设25个个管管棚棚孔孔，管管棚棚长长

7、2022m，钢钢管管直直径径 115mm，外外插插角角为为0,管管棚棚间间距距2530cm。采采用土星用土星-881加长型管棚钻机施工。加长型管棚钻机施工。杭州西区引水隧道工程杭州西区引水隧道工程Hangzhou West District Drain Tunnel Engineering我国第二大水电站云南小湾电站开工我国第二大水电站云南小湾电站开工 目目前前澜澜沧沧江江上上最最大大的的水水电电站站小小湾湾电电站站于于2002年年月月日日下下午午正正式式开开工工建建设设，成成为为除除三三峡峡电电站站外外全全国国最最大大的的在在建建水水电电站站，是是实实施施国国家家西西电电东东送送伟伟大大战战

8、略略的的重重要要环环节节，是是中国水电建设攀登新的台阶的标志。中国水电建设攀登新的台阶的标志。云云南南省省在在澜澜沧沧江江中中下下游游规规划划建建设设座座梯梯级级电电站站，小小湾湾电电站站是是第第二二级级，位位于于云云南南省省凤凤庆庆县县和和南南涧涧彝彝族族自自治治县县之之间间的的澜澜沧沧江江与与漾漾濞濞江江汇汇合合处处下下游游.公公里里。工工程程静静态态总总投投资资.亿亿元元，动动态态总总投投资资亿亿多多元元，由由国国家家电电力力公公司司、云云南南电电力力集集团团有有限限公公司司等按股权出资组建的澜沧江水电开发责任有限公司投资。等按股权出资组建的澜沧江水电开发责任有限公司投资。按按照照计计划

9、划，小小湾湾电电站站将将在在四四年年后后实实现现大大江江截截流流，年年第第一一台台机机组组投投产产发发电电，年年全全部部机机组组发发电电。电电站站安安装装台台万万千千瓦瓦水水能能机机组组，建建成成后后电电站站的的年年发发电电能能力将达到亿千瓦时。力将达到亿千瓦时。小湾电站工程左小湾电站工程左岸全景图，大坝岸全景图，大坝将在此崛起将在此崛起上左上左:小湾电站工程完工后的模型小湾电站工程完工后的模型下左下左:小湾电站工程左岸下游全景图小湾电站工程左岸下游全景图下右下右:小湾电站工程右岸下游全景图小湾电站工程右岸下游全景图 2.1 2.1 长江三峡水利枢纽工程长江三峡水利枢纽工程 工程工程拦河大坝为

10、混凝土重力坝，坝顶高程拦河大坝为混凝土重力坝，坝顶高程185185米，坝长米，坝长2300.472300.47米，正常蓄水位高程米，正常蓄水位高程175175米，总库容米，总库容393393亿立方米，其中防洪库容亿立方米，其中防洪库容21.521.5亿立方米，能有效地拦蓄宜昌以上的洪水，使荆江地区的防洪标准由目前的亿立方米，能有效地拦蓄宜昌以上的洪水，使荆江地区的防洪标准由目前的1010年一遇提高到年一遇提高到100100年一遇。主体工程施工的总工期为年一遇。主体工程施工的总工期为1717年。电站系坝后式厂房，分置溢洪坝段两侧坝后。年。电站系坝后式厂房，分置溢洪坝段两侧坝后。电站共装电站共装2

11、626台机组，总装机容量台机组，总装机容量18201820万千瓦，年发电万千瓦，年发电847847亿千瓦时，主要供电华中、华东、部分至川东。亿千瓦时，主要供电华中、华东、部分至川东。通航建筑物设于左岸。永久通航建筑物为双线五级船闸及单线一级垂直升船机。通航建筑物年单向通过能通航建筑物设于左岸。永久通航建筑物为双线五级船闸及单线一级垂直升船机。通航建筑物年单向通过能力力50005000万吨。工程建成后可改善航道约万吨。工程建成后可改善航道约650650公里，万吨级船队可由武汉直达重庆。公里，万吨级船队可由武汉直达重庆。20032003年永久通航建筑物年永久通航建筑物启用，第一批机组发电。水库移民

12、涉及湖北、四川两省的启用，第一批机组发电。水库移民涉及湖北、四川两省的1919个县市，根据个县市，根据1991-19921991-1992年调查，主要淹没实年调查，主要淹没实物指标为：淹没区人口物指标为：淹没区人口84.4684.46万人，淹没耕地和柑橘地万人，淹没耕地和柑橘地38.8638.86万亩。三峡工程所需投资静态（按万亩。三峡工程所需投资静态（按19931993年年0505月月不变价）为不变价）为900.9900.9亿元人民币；其中包括枢纽工程亿元人民币；其中包括枢纽工程500.9500.9亿元人民币，水库移民工程亿元人民币，水库移民工程400400亿人民币；但考虑亿人民币；但考虑物

13、价、利息等因素，动态所需投资为物价、利息等因素，动态所需投资为20392039亿人民币。亿人民币。2.2.工程介绍工程介绍 2.2 2.2 黄河小浪底水利枢纽工程黄河小浪底水利枢纽工程 小小浪浪底底工工程程上上距距三三门门峡峡水水库库工工程程130130公公里里，下下距距郑郑州州花花园园口口128128公公里里，总总投投资资约约400400亿亿元元，工工期期从从19941994年年9 9月月1212日日至至20012001年年1212月月3131日，移民动迁近日，移民动迁近2020万人。万人。大大坝坝顶顶长长13171317米米，最最大大坝坝高高154154米米，属属粘粘土土斜斜心心墙墙堆堆石

14、石坝坝，在在全全国国首首屈屈一一指指，列列世世界界前前名名。主主体体工工程程中中总总开开挖挖量量34263426万万立立方方米米,填填筑筑量量53575357万万立立方方米米，混混凝凝土土288288万万立立方方米米,钢钢结结构构3.13.1万万吨吨,工工程程量量仅仅次次于于三三门门峡峡工工程程。将将安安装装台台3030万千瓦水轮发电机组，年发电万千瓦水轮发电机组，年发电5151亿千瓦时。亿千瓦时。小小浪浪底底水水利利枢枢纽纽是是黄黄河河干干流流在在三三门门峡峡以以下下唯唯一一能能够够取取得得较较大大库库容容的的控控制制性性工工程程。工工程程将将在在防防洪洪、治治沙沙、防防凌凌、供供水水、灌灌

15、溉溉、发发电电等等方方面面发发挥挥巨巨大大的的综综合合效效益益。形形成成总总库库容容126.5126.5亿亿立立方方米米，有有效效库库容容5151亿亿立立方方米米，控控制制流流域域面面积积69.469.4万平方公里。可使目前黄河下游防洪标准由万平方公里。可使目前黄河下游防洪标准由6060年一遇提高到年一遇提高到10001000年一遇。年一遇。工工程程泻泻洪洪系系统统有有1010座座进进水水塔塔，有有1616条条隧隧道道的的1919个个洞洞口口组组成成，是是世世界界上上最最大大、最最复复杂杂的的进进水水塔塔。3 3条条泻泻洪洪洞洞出出口口的的消力池，总长消力池，总长350350米，宽米，宽707

16、0米，为世界第一。长米，为世界第一。长251.5251.5米，高米，高61.4461.44米，跨度米，跨度26.226.2米的地下发电厂房，为中国之最。米的地下发电厂房，为中国之最。小小浪浪底底水水利利枢枢纽纽是是利利用用世世界界银银行行贷贷款款建建设设的的项项目目，工工程程采采用用国国际际招招标标进进行行建建设设。整整个个工工程程采采用用与与国国际际接接轨轨的的现现代代管管理理运运作作模模式式，主主体体工工程程由由意意大大利利、德德国国、法法国国三三家家实实力力雄雄厚厚的的公公司司实实行行总总承承包包。意意大大利利英英波波吉吉罗罗为为责责任任公公司司的的黄黄河河承承包包商商中中大大坝坝标标（

17、标标）；以以德德国国旭旭普普林林为为责责任任公公司司的的中中德德意意联联营营体体中中泄泄洪洪洞洞群群标标（标标）；以以法法国国杜杜美美兹兹为为责任公司的小浪底联营体中发电标（责任公司的小浪底联营体中发电标（标），再通过招标发包给最优秀的中方水电工程公司。标），再通过招标发包给最优秀的中方水电工程公司。2.2.工程介绍工程介绍小浪底水利枢纽工程全景小浪底水利枢纽工程全景2.3清江高坝洲水利枢纽工程清江高坝洲水利枢纽工程 清清江江是是长长江江的的一一个个支支流流，隔隔河河岩岩水水利利枢枢纽纽工工程程和和高高坝坝洲洲水水利利枢枢纽纽工工程程是是清清江江流流域域三三级级开开发发中中的的两两个个水水电电

18、站站。高高坝坝洲洲水水利利枢枢纽纽工工程程围围堰堰工工程程于于19961996年年1010月月2626日日完完成成，19971997年年4 4月月1 1日日大大坝坝开开始始浇浇筑筑混混凝凝土土，19991999年年1010月月第第一一台台发发电电机机组组发发电电，设设计计安安装装3 3台台发发电电机机组组，总总装装机机容容量量25.225.2万万千瓦。千瓦。2.2.工程介绍工程介绍3.3.主要施工设备及主要参数主要施工设备及主要参数3.1 3.1 主要基础施工设备类型主要基础施工设备类型(1)(1)双轮铣双轮铣 Trench CutterTrench Cutter德国德国BAUERBAUER公

19、司公司 BC30BC30法国法国BACHYBACHY公司公司 施工用双轮铣（型号不清）施工用双轮铣（型号不清）(2)(2)钢丝绳抓斗钢丝绳抓斗 Mechanical Rope GrabMechanical Rope Grab意大利意大利SOILMECSOILMEC公司公司 BDM-825BDM-825意大利意大利CASAGRANDECASAGRANDE公司公司 DH-64DH-64德国德国LIEBHERRLIEBHERR公司公司 HS 843 HDHS 843 HD型履带吊车（配套）型履带吊车（配套）(3)(3)大型锚杆钻机大型锚杆钻机 Anchors Drilling Rig Anchors

20、 Drilling Rig 意大利意大利SOILMECSOILMEC公司公司 SM-4OOSM-4OO（4 4台）台）美国美国INGERSOLL-RANDINGERSOLL-RAND公司公司 KR804KR804(4)(4)冲击反循环钻机冲击反循环钻机Hammer Reverse Circulation System Hammer Reverse Circulation System 山东探矿厂山东探矿厂 CJF-20CJF-20山西水利机械厂山西水利机械厂 CZ-22CZ-22中国水电基础工程局中国水电基础工程局 CZF-1200CZF-1200(5)(5)岩心钻机岩心钻机 Core Dri

21、lling RigCore Drilling Rig重庆探矿厂重庆探矿厂 XY-2PCXY-2PC杭州钻探机械厂杭州钻探机械厂 杭钻杭钻SGZ-IASGZ-IA(6)(6)露天全液压履带式钻机及露天潜孔钻机露天全液压履带式钻机及露天潜孔钻机Surface All-hydraulic Crawler DrillSurface All-hydraulic Crawler Drill Surface Down-hole Crawler Surface Down-hole Crawler 宣化英格索兰公司宣化英格索兰公司 LM-500C CM-120LM-500C CM-120芬兰芬兰TAMROCKT

22、AMROCK公司公司 Ranger 600Ranger 600瑞典瑞典Atlas CopcoAtlas Copco中南冶金机械厂中南冶金机械厂 (小型全液压履带式钻机小型全液压履带式钻机)(7)(7)多臂凿岩台车多臂凿岩台车 All-hydraulic Crawler JumboAll-hydraulic Crawler Jumbo瑞典瑞典AtlasAtlas Copco Copco公司公司芬兰芬兰TAMROCKTAMROCK公司公司(8)(8)手持式凿岩机手持式凿岩机 Hand-Propelled Rock DrillHand-Propelled Rock Drill(9)(9)小型锚杆钻机

23、小型锚杆钻机 Anchors Drilling RigAnchors Drilling Rig 重庆探矿厂重庆探矿厂 MG-50MG-50(11)(11)水平钻机水平钻机 Horizontal Drilling RigHorizontal Drilling Rig东北水电勘测设计院东北水电勘测设计院(12)(12)冲击反循环用砂石泵冲击反循环用砂石泵 Sand stone PumpSand stone Pump郑州顺达钻机修造厂郑州顺达钻机修造厂 6 6BSBS(13)(13)泥浆处理系统泥浆处理系统 Mud Circulation SystemMud Circulation System德国

24、德国BAUERBAUER公司公司 BE-500BE-500国产高速泥浆搅拌机国产高速泥浆搅拌机(14)(14)高压旋喷钻机高压旋喷钻机High Press Jet Grouting Drilling RigHigh Press Jet Grouting Drilling Rig高压注浆泵高压注浆泵 High Press PumpHigh Press Pump意大利公司意大利公司 (15)(15)空气压缩机空气压缩机 Air Compressors Air Compressors 瑞典瑞典AtlasAtlas Copco Copco无锡公司无锡公司 XRHS 385XRHS 385美国美国ING

25、ERSOLL-RANDINGERSOLL-RAND上海压缩机公司上海压缩机公司 XHP750SCATXHP750SCAT(16)(16)其它类型钻机其它类型钻机 ：如大口径反循环钻机、冲击：如大口径反循环钻机、冲击钻机、水井钻机钻机、水井钻机3.2 3.2 主要施工设备技术参数主要施工设备技术参数3.2 3.2 主要施工设备技术参数主要施工设备技术参数 BC30BC30全液压双轮铣和全液压双轮铣和BEBE500500泥浆泥浆处理设备是三峡开发总公司从德国宝处理设备是三峡开发总公司从德国宝峨公司引进，是世界上最先进的地下峨公司引进，是世界上最先进的地下连续墙施工设备，中国水电基础工程连续墙施工设

26、备，中国水电基础工程局和葛洲坝集团公司以承租的方式在局和葛洲坝集团公司以承租的方式在二期围堰防渗墙施工中使用。双轮铣二期围堰防渗墙施工中使用。双轮铣对地层的适应性良好，铣削工效高，对地层的适应性良好，铣削工效高，成槽质量好，机械事故和孔内事故明成槽质量好，机械事故和孔内事故明显降低，最大成槽深度显降低，最大成槽深度7373m m。双轮铣的双轮铣的铣齿是片状的，在砂砾石层和弱风化铣齿是片状的，在砂砾石层和弱风化花岗岩层中铣削困难，铣齿损坏严重，花岗岩层中铣削困难，铣齿损坏严重，在这两种地层铣削应配备滚刀铣齿。在这两种地层铣削应配备滚刀铣齿。由于种种原因这台由于种种原因这台BC30BC30没有配备

27、滚刀没有配备滚刀铣齿，实际施工中在砂砾石层和弱风铣齿，实际施工中在砂砾石层和弱风化花岗岩层中一般不采用双轮铣。由化花岗岩层中一般不采用双轮铣。由于进口铣齿太贵，使用单位委托洛阳于进口铣齿太贵，使用单位委托洛阳九久公司配套国产铣齿，使用效果良九久公司配套国产铣齿，使用效果良好，价格好，价格200200元元/片，但寿命低于国外片，但寿命低于国外进口的。进口的。3.3 3.3 有关施工设备的几点说明有关施工设备的几点说明 液压抓斗在三峡工地使用时，由于设备故障率高，抓槽深度受液压抓斗在三峡工地使用时，由于设备故障率高，抓槽深度受到限制，遇有漂石孤石抓取困难，处理困难到限制，遇有漂石孤石抓取困难，处理

28、困难,试用后退出现场。钢丝试用后退出现场。钢丝绳抓斗不受深度限制，本身具有冲击特点，遇有漂石、孤石时能迅绳抓斗不受深度限制，本身具有冲击特点，遇有漂石、孤石时能迅速更换成重冲击凿将漂石孤石凿碎。不作抓孔作业时，换上大钩当速更换成重冲击凿将漂石孤石凿碎。不作抓孔作业时，换上大钩当吊车使用，利用率高，故障少，深受施工单位欢迎，钢丝绳抓斗在吊车使用，利用率高，故障少，深受施工单位欢迎，钢丝绳抓斗在三峡工程中最大抓深三峡工程中最大抓深7272m m。3.2 3.2 有关施工设备的几点说明有关施工设备的几点说明 旧式冲击钻机在我国水电建设史上立下了汗马功劳，冲击被认为是钻进卵旧式冲击钻机在我国水电建设史

29、上立下了汗马功劳，冲击被认为是钻进卵砾石层最有效的方法。山东探矿厂研制出的冲击反循环钻机砾石层最有效的方法。山东探矿厂研制出的冲击反循环钻机-泰山泰山CJFCJF2020型钻型钻机，钻头重机，钻头重4.54.5吨，除固定冲程外还有自由冲程，用泵吸反循环系统边冲击边排吨，除固定冲程外还有自由冲程，用泵吸反循环系统边冲击边排渣，主机渣，主机7575千瓦，钻塔负荷千瓦，钻塔负荷2424吨，比旧式钻机提高工效吨，比旧式钻机提高工效6-86-8倍。中国水电基础工倍。中国水电基础工程局在程局在CJFCJF2020型钻机基础上又作了改进，推出了型钻机基础上又作了改进，推出了CZF-1500CZF-1500型

30、冲击反循环钻机，型冲击反循环钻机，研制了独特的外双狐成槽反循环钻头，获得国家专利，在二期围堰防渗墙施工中研制了独特的外双狐成槽反循环钻头，获得国家专利，在二期围堰防渗墙施工中发挥了重要作用，取得了创造性成功。工期紧张时，使用的冲击反循环钻机的数发挥了重要作用，取得了创造性成功。工期紧张时，使用的冲击反循环钻机的数量高达量高达100100多台。多台。3.2 3.2 有关施工设备的几点说明有关施工设备的几点说明 东北水电勘测设计院研制的一种水平锚杆钻机，结构东北水电勘测设计院研制的一种水平锚杆钻机，结构很独特，动力头是电动机的，用链轮链条传动，给进系统很独特，动力头是电动机的，用链轮链条传动，给进

31、系统用液压马达加链条给进，结构简单，维修方便，非常耐用，用液压马达加链条给进，结构简单，维修方便，非常耐用，被公认为是三峡工地锚杆施工中最好用的钻机。被公认为是三峡工地锚杆施工中最好用的钻机。3.2 3.2 有关施工设备的几点说明有关施工设备的几点说明3.2 3.2 有关施工设备的几点说明有关施工设备的几点说明 在高坝洲水电站有一台小在高坝洲水电站有一台小型全液压履带式钻机很有特色，型全液压履带式钻机很有特色，总功率总功率2222kwkw。中空式液压动力中空式液压动力头，双排链轮链条给进系统头，双排链轮链条给进系统,后后桥式履带，使用效果良好。桥式履带，使用效果良好。4.4.主要施工工艺介绍主

32、要施工工艺介绍 4.1 4.1主要施工工艺类型主要施工工艺类型（1）地下连续墙（防渗墙）（2）帷幕灌浆（3）边坡加固（对穿式锚索）（4）高压旋喷止水帷幕（5）垂直抗拔锚杆（6）槽内爆破（7）钻爆法开挖隧洞（8）大口径基岩取心（9）水下爆破（10）露天爆破二期上游围堰防渗墙工程施工现场4.2.4.2.长江三峡大坝防渗墙工程长江三峡大坝防渗墙工程 长江三峡工程于长江三峡工程于19971997年年1111月大江截流，月大江截流，截流后要填筑二期围堰，并在堰体内构筑截流后要填筑二期围堰，并在堰体内构筑防渗墙工程。由于二期上游围堰堰高水深，防渗墙工程。由于二期上游围堰堰高水深，工期短，施工质量高，且地质

33、条件复杂，工期短，施工质量高，且地质条件复杂，成墙深度大，施工难点很多，风险很大。成墙深度大，施工难点很多，风险很大。根据地层的不同分别采用不同的成槽根据地层的不同分别采用不同的成槽方法。堰体三分之二高度是水下抛填方法。堰体三分之二高度是水下抛填的风化砂、砂卵石和架空块球体的风化砂、砂卵石和架空块球体,地层地层孔隙率大，渗透性强孔隙率大，渗透性强,可导致漏浆和孔可导致漏浆和孔壁坍塌。基岩为弱风化花岗岩壁坍塌。基岩为弱风化花岗岩,最深槽最深槽段墙体深度为段墙体深度为7474m m，防渗面积为防渗面积为3969639696平方米平方米。根据地层情况采取钻、铣削、冲、冲抓、钻爆相根据地层情况采取钻、

34、铣削、冲、冲抓、钻爆相结和的成槽方法，先用钢丝绳抓斗或反铲开挖导结和的成槽方法，先用钢丝绳抓斗或反铲开挖导槽致槽致3 3m m深，然后用深，然后用BC30BC30双轮铣铣槽致双轮铣铣槽致50506060m m深。深。中部为砂卵石和架空块球体深度为中部为砂卵石和架空块球体深度为60-7060-70m m，用钢用钢丝绳抓斗成槽，下部为弱风化花岗岩，入岩丝绳抓斗成槽，下部为弱风化花岗岩，入岩1-21-2m m深，用冲击反循环钻机成槽。采用湖南酆县出产深，用冲击反循环钻机成槽。采用湖南酆县出产的优质钠基膨润土做护壁泥浆，采用朔性混凝土的优质钠基膨润土做护壁泥浆，采用朔性混凝土浇筑墙体浇筑墙体槽槽孔孔分

35、分序序施施工工，单单号号槽槽孔孔为为序序槽槽，双双号号槽槽孔孔为为序序槽槽，先先施施工工序序槽槽，后后施施工工序序槽槽。每每一一槽槽孔孔长长度度为为6-76-7m m，槽槽宽宽0.80.8m m，先先铣铣两两边边单单元元，后后铣铣中中间间单单元元，在在每每一一槽槽孔孔的的两两端端先先用用冲冲击击反反循循环环钻钻机机打打两两个个引引导导孔孔至至预预定定的的孔孔深后，再用液压铣三铣成槽，先铣两边单元，后铣中间单元。深后，再用液压铣三铣成槽，先铣两边单元，后铣中间单元。施工工序及工艺流程防防渗渗墙墙施施工工组组照照两两个个槽槽段段的的连连接接采采用用冲冲击击成成孔孔搭搭接接方方式式，用用中中国国水水

36、电电基基础础工工程程局局发发明明的的一一种种外外双双弧弧冲冲击击反反循循环环钻钻头头成成孔孔后后，再再用用外外双双弧弧刷刷孔孔钻钻头头清清除除泥泥皮皮，接接缝缝呈呈园园弧弧状状，这这种种工工艺艺方方法法为为中中国国水水电电基基础础工工程程局局所所独创。独创。墙段连接墙段连接双弧冲击反循环钻头双弧冲击反循环钻头双弧刷孔钻头双弧刷孔钻头冲击反循环钻头冲击反循环钻头刷孔钻头刷孔钻头长方形冲击钻头长方形冲击钻头A.A.钻钻孔孔预预爆爆：槽槽孔孔施施工工前前的的块块状状球球体体密密集集带带或或石石渣渣块块石石，用用SM-400SM-400全全液液压压钻钻机机钻钻预预爆爆孔孔，在在钻钻孔孔内内下下置置一一

37、个个或或多个爆破筒进行爆破。多个爆破筒进行爆破。B.B.槽槽内内爆爆破破：一一是是成成槽槽过过程程中中遇遇块块球球体体或或硬硬岩岩时时,在在槽槽内内进进行行钻钻孔孔爆爆破破，二二是是在在块块球球体体或或硬硬岩岩表表面面放放置置聚聚能能爆爆破筒进行爆破。破筒进行爆破。施工中采用的主要技术措施施工中采用的主要技术措施C.C.重重凿凿冲冲砸砸：块块石石或或块块球球体体和和硬硬岩岩经经巨巨能能爆爆破破后后，在在铣铣削削过过程程中中如如遇遇效效率率低低下下，可可采采用用履履带带式式起起重重机机提提升升6 6吨吨重重凿凿冲冲砸砸，再再用用双双轮轮铣铣铣铣槽槽，这这也也是是双双轮轮铣铣铣铣槽槽的的较较佳组和

38、方式。佳组和方式。施工中采用的主要技术措施施工中采用的主要技术措施 D.D.槽槽内内预预灌灌浓浓浆浆堵堵漏漏：块块球球体体区区及及破破碎碎带带，泥泥浆浆漏漏失失严严重重，为为此此采采取取了了槽槽内内预预灌灌浓浓浆浆进进行行堵堵漏漏。在在槽槽内内进进行行跟跟管管钻钻进进，孔孔距距1-1.51-1.5m m，钻钻孔孔穿穿过过漏漏失失带带后后自自下下而而上上分分段段灌灌注注浓浓浆浆，灌灌注注浆浆液液有有膨膨润润土土浆浆、水水泥泥膨膨润润土土浆浆和和砂砂袋袋，必必要要时时掺掺加加速速凝凝剂剂-水水玻玻璃璃，以以控控制制浆浆液扩散范围。液扩散范围。施工中采用的主要技术措施施工中采用的主要技术措施E.E.

39、采采用用耐耐磨磨耐耐冲冲击击高高强强度度合合金金材材料料做做重重凿凿冲冲击击刃刃，这这种种高高强强度度合合金金材材料料为为洛洛阳阳九九久久公公司司研研制制，使使用用效效果果良良好好，磨磨损损情情况况明明显显改改善善，破破岩岩能能力力增增强强，补焊次数减少补焊次数减少。F.F.泥泥浆浆及及其其净净化化系系统统：使使用用湖湖南南酆酆县县出出产产的的钠钠基基膨膨润润土土，加加碱碱、加加CMCCMC（润润滑滑剂剂）制制浆浆，通通过过加加强强管管理理和和现现场场检检测测及及质质控控，满满足足的的成成槽槽作作业业的的要要求求。泥泥浆浆净净化化采采用用德德国国宝宝峨峨公公司司BE-500BE-500型型泥泥

40、浆浆净净化化处处理理装装置置，通通过过振振动动筛筛和和旋旋流器进行钻渣分离，泥浆循环使用。流器进行钻渣分离，泥浆循环使用。施工中采用的主要技术措施施工中采用的主要技术措施BE-500BE-500型泥浆净化装置型泥浆净化装置国产泥浆净化装置国产泥浆净化装置国产反循环用砂石泵国产反循环用砂石泵 三峡工程永久船闸上游水头三峡工程永久船闸上游水头175175m m，下游下游最高水头最高水头6767m m，落差落差108108m m，从上游入水口到下从上游入水口到下游出水口整个航道长游出水口整个航道长6 6kmkm。永久船闸是双向五永久船闸是双向五级船闸，单向通过能力为级船闸，单向通过能力为500050

41、00万吨。船闸双向万吨。船闸双向船道是从高程为船道是从高程为262.42262.42m m的一座山体上开挖出的一座山体上开挖出来的。航道开挖宽度来的。航道开挖宽度3737m m，衬墙厚衬墙厚2 2m m，边坡开边坡开挖高达挖高达170170m m，地层为古老花岗岩，裂隙发育地层为古老花岗岩，裂隙发育,有很多不稳定的块状体存在，施工难度大，是有很多不稳定的块状体存在，施工难度大，是三峡施工三大难题之一。三峡施工三大难题之一。不同的地层情况采取了不同的支防措不同的地层情况采取了不同的支防措 船闸从上到下采取排水法（水平平洞排水船闸从上到下采取排水法（水平平洞排水)船闸以下：强风化层，挂网喷混凝土船

42、闸以下：强风化层，挂网喷混凝土 弱风化层：锚杆加挂网喷混凝土弱风化层：锚杆加挂网喷混凝土 良好地层：喷混凝土良好地层：喷混凝土 朔性变形区：用高强度锚杆朔性变形区：用高强度锚杆 直立墙以下：高强锚杆加表面喷混凝土直立墙以下：高强锚杆加表面喷混凝土4.3.4.3.长江三峡工程永久船闸长江三峡工程永久船闸开挖的边坡加固开挖的边坡加固对穿式水平锚索对穿式水平锚索:两航道之间的岩体采两航道之间的岩体采用直径用直径165165mmmm，长长5656m m的预应力对穿式水的预应力对穿式水平锚索进行加固，预应力达平锚索进行加固，预应力达300300t t，钻孔钻孔精度要求精度要求1%1%以内。钻机有国产锚杆

43、钻机以内。钻机有国产锚杆钻机及水平钻机，土力公司及水平钻机，土力公司SM-400SM-400锚杆钻机，锚杆钻机，美国美国INGERSOLL-RANDINGERSOLL-RAND公司公司 KR804KR804钻机等钻机等设备。施工难度最大的是对穿式水平锚设备。施工难度最大的是对穿式水平锚索，钻孔效果最好的钻机是东北水电勘索，钻孔效果最好的钻机是东北水电勘测设计院研制的一种水平钻机。测设计院研制的一种水平钻机。排水廊道排水廊道:为保护边坡混凝土不被腐蚀，为保护边坡混凝土不被腐蚀，使边坡内的水排出，从上到下两边边坡各使边坡内的水排出，从上到下两边边坡各设计设计7 7条排水廊道。条排水廊道。.三峡工程

44、中堡岛花岗岩大直径岩心取芯技术三峡工程中堡岛花岗岩大直径岩心取芯技术 长长委委会会三三峡峡勘勘测测设设计计研研究究院院为为了了获获取取三三峡峡大大坝坝下下部部详详细细地地质质资资料料，在在三三峡峡工工程程中中堡堡岛岛上上进进行行大大直直径径取取心心钻钻进进。采采用用钻钻机机是是水水井井钻钻机机，钢钢粒粒法法钻钻进进，钻钻头头直直径径800800mmmm，壁壁厚厚50-6050-60mm,mm,开开四四个个水水口口，钢钢粒粒直直径径5 5mmmm，结结合合投投砂砂法法。每每钻钻一一回回次次,提提钻钻排排水水取取心心，清清井井底底后后再再继继续续下下一一回回次次钻钻进进。取取心心用用楔楔断断法法，

45、排排水水结结束束后后，下下入入楔楔块块，用用重重锤锤加加导导向向冲冲击击，利利用用岩岩石石抗抗压压不不抗抗剪剪的的脆脆性性，将将岩岩石石楔楔断断，一一般般是是靠靠有有经经验验的的操操作作者者听听声声音音判判断断是是否否楔楔断断，岩岩心心用用钢钢丝丝绳套住，提升到地面。绳套住，提升到地面。三峡工程中堡岛花岗岩大直径岩心取芯技术三峡工程中堡岛花岗岩大直径岩心取芯技术4.5.4.5.清江高坝洲水利枢纽帷幕灌浆施工清江高坝洲水利枢纽帷幕灌浆施工 坝坝址址处处地地层层主主要要为为古古生生界界寒寒武武系系中中、上上统统海海相相，滨滨海海相相沉沉积积层层，为为岩岩溶溶角角粒粒岩岩为为性性状状的的独独特特的的

46、块块状状岩岩体体，在在此此岩岩体体中中建建造造防防渗渗帷帷幕幕，有有与与众众不不同同的的特特点点。灌灌浆浆工工程程是是在在灌灌浆浆廊廊道道中中进进行行的的，采采取取“小小口口径径钻钻孔孔，孔孔口口封封闭闭，孔孔内内循循环环，高压灌浆高压灌浆”工艺。工艺。钻钻孔孔用用岩岩芯芯钻钻机机，钻钻杆杆长长度度1.51.5m m、钻钻孔孔口口径径6363、7373、89mm89mm，两两台台钻钻机用一台灌浆泵，灌浆压力机用一台灌浆泵，灌浆压力4 4MPaMPa。钻钻孔孔分分布布：根根据据地地层层不不同同分分一一排排至至三三排排，间间距距1.5-21.5-2m m，呈呈梅梅花花状状分分布布，孔孔深最深深最深

47、110-120110-120m m，坝基处坝基处50-7050-70m m。施施工工工工序序如如下下：钻钻孔孔(每每次次钻钻深深5 5m)m)孔孔口口封封闭闭循循环环灌灌浆浆（压压力力4 4MPaMPa，时时间间持持续续9090分分钟钟）灌灌浆浆结结束束(结结束束标标 准准 吸吸 浆浆 率率 Q1L/min)Q42 42 MPaMPa 空气压力：空气压力：1.4 1.4 MPaMPa 旋转速度：旋转速度：12 12 rpmrpm 水泥水泥/膨润土混合物流量：膨润土混合物流量：3.5 3.540 40 l/sec l/sec 喷嘴直径喷嘴直径:2 2个个3 mm3 mm喷嘴喷嘴 提升速度提升速度

48、:4 4cm/14 sec cm/14 sec 在冲积地层中在冲积地层中 4 4cm/9 sec cm/9 sec 在充填堆积地层中在充填堆积地层中 旋喷体旋喷体2828天强度：天强度：1.5 1.52.2 2.2 MpaMpa 上游围堰的地下防渗墙被分成了两部分：第一部分是上游围堰的地下防渗墙被分成了两部分：第一部分是0.800.80m m厚的混凝土防渗厚的混凝土防渗墙墙,第二部为高压旋喷防渗墙，总面积为第二部为高压旋喷防渗墙，总面积为1050010500m m。旋喷体与混凝土防渗墙旋喷体与混凝土防渗墙的重叠长度为的重叠长度为5 5m m。除了混凝土防渗墙外除了混凝土防渗墙外,高压旋喷防渗墙

49、深度必须向下扩展高压旋喷防渗墙深度必须向下扩展到基岩，最大深度为到基岩，最大深度为5555m,m,防渗墙由连续交割旋喷体组成，旋喷体的最小的防渗墙由连续交割旋喷体组成，旋喷体的最小的直径为直径为1.201.20m m，旋喷体的孔间距为旋喷体的孔间距为1 1m m。旋喷固结体的总长度约为旋喷固结体的总长度约为1050010500m m。施工过程中遇到的主要问题：（施工过程中遇到的主要问题：（1 1）是在复杂地层（由砂、砾石、大部分鹅）是在复杂地层（由砂、砾石、大部分鹅卵石组成的冲积层）的超深孔中旋喷介质与土体的混合问题（卵石组成的冲积层）的超深孔中旋喷介质与土体的混合问题（2 2）要求钻孔）要求

50、钻孔精度在垂直方向的偏差为精度在垂直方向的偏差为0.5%0.5%的问题。的问题。用高压旋喷的方法完成了以下特殊部位的处理：（用高压旋喷的方法完成了以下特殊部位的处理：（1 1）左岸砂裂的处理）左岸砂裂的处理:完完成加固工程量成加固工程量80008000m m，最大的深度最大的深度2525m m。（。（2 2）在坝的下方河床底部与左岸边在坝的下方河床底部与左岸边坡的接合处，经探测存在砂砾石层，在这个区域内从地下防渗墙的两侧到基坡的接合处，经探测存在砂砾石层，在这个区域内从地下防渗墙的两侧到基岩底部。（岩底部。（3 3）修复地下防渗墙槽段）修复地下防渗墙槽段No1No1，旋喷注浆加固旋喷注浆加固2