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新中国第一道槽孔型防渗墙建成史(第二部分)
作者:凯发在线娱乐-凯发真人 发布日期:2019-10-16 11:41

毛主席来工地视察

1959年9月1日,密云水库胜利拦洪,这使毛主席十分振奋,决定视察密云水库。9月9日傍晚,主席提前一夜,就乘专列到达水库工地附近。远远望着灯火通明、热火朝天的建设场面,为了不影响施工,毛主席没有立即视察,而是在专列上听取了水库建设工作汇报,列车的灯光一直亮到第二天凌晨4时。

9月10日上午,毛主席来到水库修建总指挥部。饶有兴致地听取王宪的汇报,认真看着摆放在面前的水库模型,不时点头赞许。听了汇报,毛主席颇有感触地说:中国人民就应该有这样一股志气,不信神、不怕鬼,打仗要这样,搞建设也要这样。

离开水库工地指挥部,毛主席登上了白河大坝。这时,整个水库工地沸腾了,成千上万的民工、干部、战士和学生涌向大坝,掌声、欢呼声潮水般起伏。毛主席迈着大步向迎上来的群众挥手致意,同各个民工支队负责人热情地握手交谈。之后,毛主席登上大木船视察水库沿岸,在潮河大坝和九松山副坝之间的水面上畅游了40多分钟。

在九松山副坝下船后,毛主席和人们亲切交谈。他高兴地握着张光斗教授的手说:你们做了一件大好事,人民感谢你们。主席还询问了张光斗同志的年龄、在工地上工作生活的情况。他特别嘱咐指挥部的同志,一定要保证他们在这里的工作条件和身体健康。在场的师生听后激动得热泪盈眶,大家不停地高喊:毛主席万岁!下午5时,毛主席乘坐专列返回了北京。在随后召开的中央军委扩大会议讲话中,毛主席3次提到密云水库,对密云水库的建设给予了高度评价。

毛主席视察密云水库,极大地鼓舞了水库建设者。水库修建总指挥部认真落实毛主席的指示,在水库拦洪以后,留下10万民工上山种树,并发动当地广大群众参加植树造林,仅用3年多时间,就基本实现了水库周边荒山的绿化,完成了毛主席的嘱托。

攻关白河坝基处理

在大坝坝体争分夺秒的抢筑过程中,大坝的坝基处理工作也同样紧锣密鼓地开展着。2座主坝中的潮河坝基和5座副坝的坝基覆盖层相对较浅,处理难度不是太大。潮河坝基覆盖层厚14米,采用黏土齿槽防渗、槽底基岩帷幕灌浆的方式即可解决。

难度最大的是白河主坝的坝基处理问题。

白河流向大致为南北方向,上游流经开阔盆地,至坝址区两山环抱,西岸陡立,收缩成箱体峡谷,谷长约700米,宽约900~1000米。白河出溪翁庄峡谷后,进入广阔的冲积盆地,于密云区城郊西南和潮河汇合成潮白河流入华北平原。

白河主坝坝址区处于宽约1000米的箱体峡谷下口,除在帷幕线两端有少许的坡积物外,其余均为河流冲积物,大多为砂卵石层,渗透性很强。覆盖层平均深度33米,最大深度44米,卵石层中分布有最大粒径1米以上的大孤石。

为了减少渗漏,保证大坝在1959年汛期拦洪期间的坝体安全,沿坝体轴线垂直方向向上游延伸,人们在坝前填筑了长达200米的黏土铺盖,但仍不能解决渗漏问题。根据设计估算,当水库水位达到设计最高水位157.5米高程时,渗透水量可达到9.95立方米/秒,这将严重影响到发电和大坝安全,导致大坝坍塌崩溃。因此,白河主坝基础必须进行专业的防渗处理。这在我国水利建设史上属于首次。

密云水库修建总指挥部成立了基础处理指挥部,陈赓仪任总指挥,具体负责组织技术攻关。周总理特别关心白河主坝的坝基处理问题,他鼓励工程技术人员集思广益,找出最稳妥的解决方案。

黏土铺盖覆盖在黏土斜墙上,近坝体段长24米,厚8米。25米长的变坡段后面,厚度为3.5~1.0米,长180米。按照初步方案设计,坝基防渗轴线选在坝体轴线上游200米处,位于黏土铺盖上游斜坡处,距坝体坡脚约30米。这样一来,坝体填筑和坝基防渗可同时进行,大大减少了施工时的互相干扰。

8米厚的铺盖覆盖在坝基防渗体上部,把它与坝体上游表面的黏土斜墙紧密连接起来,可共同构成白河主坝垂直和水平方向上的防渗体系。

坝基处理帷幕线总长度为953米,截水总面积为27,400平方米。1959年汛期前,采取开挖后浇筑钢筋混凝土截水墙的方法,对东、西两岸总长178米、深约15米的冲积层作了防渗处理,然后分层回填黏土齿墙,对截水墙底部的部分地段做水泥灌浆处理。截水墙高2.5米,底宽1.4米。嵌入半风化基岩0.5米。

剩余长775米地段的坝基防渗处理措施,设计人员比较了坝前水平大铺盖,全部用冲击钻泥浆固壁打槽型孔、浇筑混凝土防渗墙和混凝土防渗墙与灌浆帷幕组合等3种方案。经过研究分析认为,大铺盖技术上不够完善,防渗效果不好,用工量太大,同时缺乏黏土料源;全部采用混凝土防渗墙,一时之间难以解决足够的冲击钻和技术力量。考虑到为今后一系列的基础处理积累经验并培养技术力量,决定采用第3种方案。

试验坝基处理方案

基础处理指挥部确定了整体防渗方案后,向周总理作了专题汇报。周总理召集工程技术人员共同讨论,对白河主坝混凝土防渗墙和灌浆防渗帷幕试验做出指示。他指出,对新技术在尚未完全掌握时,要首先摸索、消化。对于密云水库这样重大工程,应当特别慎重,必须一切通过试验,有把握再正式施工。周总理回北京3天之后,便亲自调来2台冲击钻机供现场试验。得知试验成功需要正式施工时,在当时物质匮乏、设备奇缺的情况下,周总理指示向国务院各部委调集数百台钻机和施工队伍。

基础处理指挥部为了确保万无一失,组织人员进行了较长时间的规模化试验研究工作,解决了混凝土防渗墙及帷幕灌浆设计施工中的一系列重要问题。

自1958年10月至1959年汛期前,在坝基处理帷幕线西岸建成了5个槽型孔,累计完成防渗墙长达27米。1959年汛期中,在坝轴下游1公里处进行冲击钻打槽型孔和钻孔灌浆试验。通过开凿8个0.8米宽、5米长的槽型孔,进一步改进了造孔中的“钻劈法”工艺,提高了功效,同时培训了400多名徒工。

针对钻孔灌浆,共布置了5个试区和2个单孔,试验了套管护壁回转钻进、泥浆循环铁砂回转钻进和泥浆循环冲击钻进等3种钻进工艺,预埋穿孔管法、套管循环灌浆法、边钻边灌法、砂塞灌浆法和无压提升灌浆法等5种灌浆方法。经过比较灌浆效果,选用了泥浆循环铁砂回转钻进,预埋穿孔管法灌浆的工艺。同时进行了试坑小型试验,灌浆后开挖竖井,抽水试验,检查实际效果。

室内研究工作也同步开展,主要包括固壁泥浆,孔壁填料,灌注浆液,灌浆结石的管涌渗透以及防渗墙黏土混凝土等内容。通过现场和室内的一系列试验,取得了有关设计与施工所必须的技术指标,确定了最为经济有利的施工处理方法,积累了一定的经验,并培训了技术力量,为1959年汛后的大规模施工,打下了有利基础。

根据地质情况、施工条件和试验结果,基础处理指挥部确定在坝基处理轴线两端549米长的浅覆盖层地段修筑混凝土防渗墙,西岸段正好可以利用之前已修筑的27米防渗墙。中间226米长的深覆盖层地段采用黏土水泥帷幕灌浆。深覆盖层表面的细砂层灌浆效果不好,而且地表有铺盖,灌浆压力受到限制,因此决定在灌浆帷幕顶部修建一道混凝土防渗浅墙,深度约15米,插入帷幕2米,将灌浆帷幕与铺盖连为一体。

混凝土防渗墙与两岸的截水墙水平搭接长度分别为10米,故防渗墙总体长度为569米,设计厚度0.8米。灌浆帷幕与混凝土防渗墙水平搭接长度分别为7米,故帷幕灌浆总体长度为240米,设计幕厚10米,布置3排灌浆孔,排距3.5米,孔距4米。防渗墙与帷幕均嵌入半风化基岩0.5米。防渗墙上部伸入铺盖6米,与黏土铺盖接触处加厚铺盖2~2.5米,以增强混凝土防渗墙顶上铺盖的抗渗能力。

基础处理指挥部的施工队伍由建设工程部综合勘察公司、冶金部勘探公司、水电部三门峡工程局、第一机械部钻探队、辽宁省地矿队、北京市地质大队、北京市凿井队、月子口水库、清河水库、水电部北京勘测设计院、上海勘测设计院、山东省地勘队等14个单位,以及北京顺义县、天津武清县等县民工支队部分民工组成,职工总数约3000多人。上海勘测设计院、山东省地勘队后来另有施工任务,先后撤离了密云水库建设工地。

另外还有清华大学、华东水利学院、北京地质学院、北京水利水电学院、吉林省地质学校等院校师生也参加了基础处理工作。同时水利水电科学研究院,地质部水文地质研究所等单位也配合参与施工。

按照人员设备的来源,基础处理施工队伍被整体划分为7个冲击钻队,5个岩心钻灌浆队,1个混凝土工程队,1个民工支队,1个修配厂,共15个施工单位,直属基础处理指挥部领导。基础处理指挥部下设各职能科室,制定各施工队的旬、月生产计划,由党委批准,下达各队,各队再据此生产计划向各机组布置生产任务。基础处理指挥部经常组织召开现场会议,检查生产计划完成情况,并解决生产中的各项重要任务。在日常管理中,严格贯彻各队分段负责,独立核算的原则和“五包”制度,充分发挥全体干部职工的积极性。

各施工队劳动组织以机组为基本单元,由1台冲击钻机或1台岩心钻机为中心组成机组,设机长1人、班长2~3人。在施工中再视具体情况把若干机组组成工区、协作区,根据工作需要随时对劳动力和机械统一安排调度,使冲击钻机组力量调配和灌浆中的制浆、供浆、灌浆等各工序之间协作更紧密,效率更高。

基础处理指挥部设质控组,以下分段设质控站,每个制浆点均配质控员和检测仪器,组成一支由10名干部、111名学员组成的质控队伍,其质控的主要内容是浆液和混凝土的质量。除质控组外,技术科的技术组和地质组担负着贯彻技术规范、保证施工质量的任务。主要负责孔形、孔深、清孔质量的检查和入岩鉴定工作。槽孔终孔后需设计代表组、技术组和施工单位联合组成的验收小组,对孔形和清孔质量进行验收,验收合格后,才可以浇筑混凝土。

1959年9月,毛主席视察密云水库沙盘模型_副本.jpg

毛主席视察密云水库沙盘模型

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