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浅析水库塑性混凝土防渗墙的施工措施石慧 1 5 3 【 混凝土施工 】 浅析水库塑性混凝土防渗墙的施工措施 石 慧 ( 安徽省池州市青阳县水务局， 安徽 青阳 2 4 2 8 0 0 ) 摘要 文章结合东山水库工程施工实例， 分析 了塑性混凝土防渗墙的施工措施， 探讨了施工中 的难点， 说明塑性混凝土材料 的推广价值。 关键词 东山水库工程； 塑性混凝土； 防渗墙； 施工措施 中图分类号： T v 5 4 3 8 文章标识码： B 文章编号： 1 0 0 9 0 0 8 8 ( 2 0 1 1 ) 0 5 0 1 5 3 0 2 塑性混凝土本质上属于柔性材料 的一类 ， 它是运 用黏土和膨润土代替普通混凝土中的多数水泥含量而 配制成的新材料。在渗透作用上塑性混凝土材料的优 势也更加显著， 渗透系数通常小于 1 0 e m s ； 对塑性 混凝土添加适量的膨润土和黏土 ， 能降低水泥材料的 成本投入。由于材料具备的诸多优势 ， 其在工程除险 和围堰的防渗处理中应用广泛。 1 实例简介 1 1 工程概况 东 山水库位于安徽省青阳县新河镇境 内， 座落于 青通河支流东 山河上游 ， 是青 阳县 目前 唯一一座 已建 的中型水库 。水库集水面积 2 0 k m ， 总库容 1 7 2 5万 m 。 ，兴利库容 8 3 0万 m。 ， 防洪库容 7 9 9万 m ， 死库容 1 0 0万 m 。千年一遇设计水位 5 3 8 m， 千年一遇校核 水位 5 5 4 m， 正常蓄水位 5 1 0 m， 汛期限制水位 5 O m 。水库枢纽于 1 9 9 0年验收并交付使用， 由大坝、 溢 洪道、 输水隧洞等组成， 水库大坝 1 9 8 2年建成蓄水运 行 ， 为均质土坝 ， 最大坝高 2 9 6 m； 溢洪道为开 敞式明 渠； 输水隧洞为压力隧洞， 兼顾泄洪和发电灌溉。 水库经过2 O多年的运行， 枢纽工程均有严重安全 隐患， 长期带病运行， 经安全鉴定为三类坝， 除险加固 初步设计已经安徽省水利厅和水利部长江水利委员会 批复、 复核， 水库除险加固项目在全国病险水库除险加 固第一批中央补助项 目名单内。 1 2 工程地质情况 河床覆盖层厚 7 5 2 0 r ll ， 上部为 a l Q 卵砾石夹 砂层， 厚7 5 1 l m， 不均匀系数为4 O ， 渗透系数 K= 2 91 0 一8 1 1 0 m d ， 属强透水层 ， 其 中 3 5 m 以下是大孔层结构 ， 即卵石粒径较大， 并夹有砂层透镜 体， N 1 2 0重型动力触探测试， a l Q 层上部 N 1 2 0锤击 数为 41 2 1 0 c m( 3 5 m以上为 4 6击 ) 。覆盖层下 部为 a l Q 半胶结卵砾石层 ， 渗透系数 K=1 5 61 0 m d ， 局部地段有架空结构。从获得的资料信息可知， 河床岩体没有形成岩溶洞穴， 而岩体中发育出现溶蚀 裂缝 ， 岩体透水率为 q= 52 9 L u ， 弱透水 一中等透水 层 ， 厚度 2 4 4 0 m， 其底界高程为 5 3 0 5 6 0 m。 2 防渗墙施工 2 1 设计参数 上游围堰防渗墙设计墙顶高程 5 7 5 0 m， 基础高 程为伸人基岩面以下 0 5 m， 防渗墙墙厚 0 6 m， 设计 成墙面积 4 0 7 5 m ， 设计混凝土用量约 2 4 4 5 0 m。 ， 见 表 1 。 表 1 设计参数 抗压强度弹性模量 渗透系数 密度 塌落度 竺： ! ： ： ! ： 2 5左右 1 0 0 0 v 1 07 2 2 0 o 2 02 4 凝结时f日 h 韧凝终凝 8 4 8 2 2 施工平台及导向槽 导 向槽断面选择直 角梯形 “ L ” 形钢筋混凝 土结 构， 这种结构在具体施工作业时能够达到冲击钻机造 孔的要求， 可显著增强墙体的抗渗性能。导墙中轴线 平行于防渗墙中心线， 最大误差压控制在 1 e m。在 冲击钻机造孔过程中， 要保证导墙槽口宽度超过设计 墙厚的 1 O1 5 e m， 经分析确定导墙槽 口宽度在 9 O c m， 导墙高 1 5 m 。见图 1 。 1 5 4 内 蒙 古 水 利 2 0 1 1 年第5期( 总第 1 3 5 期) l 图 1 塑性 混凝 土防渗墙设计 2 3 槽段的施工方法 ( 1 ) 成槽工艺： 槽段施工 时需选择 的冲击 钻型号 为 C Z一2 2型， 运用此工具施工成槽。对槽段 采取分 层次施工的方法 ， 根据要求先施工一期槽段 ， 再继续施 工二期槽段。先对各槽段实施 主孔钻进 ， 后劈副孔再 扫小墙形成槽 。 ( 2 ) 长度区分 ： 按照施工方案的标准要求 ， 确定槽 段宽度为 8 0 c m； 对槽段长度的区分： 根据设计标准 划分； 结合地层状况。槽段长度一期槽为5 7 m， 二 期槽长为 4 8 m。遇到异常情况可适当调整长度 。 ( 3 ) 深度控制： 按照此次工程方案的标准 ， 对槽段的 深度也要严格控制， 这些都能保证槽段施工的顺利进行。 一 般防渗墙底部伸入基岩 0 51 0 m， 要想把握地层岩 性、 防渗墙底线高程， 沿防渗墙轴线每间隔2 0 m需分布 个导孔， x ,-t 段条件出现变化的要做特殊处理。 ( 4 ) 泥浆： 泥浆的主要作用为支承槽壁， 稳定悬浮沉 渣， 冷却钻头等， 槽段内泥浆液面应保持在槽口板顶面以 下 3 0 5 o c m。终孔后应进行槽段验收 ， 合格后要清槽换 浆 ， 然后进行浇筑。见表 2 。 表 2 施工控制泥浆指标 要 里 ( ： 1 竺 槽孔泥浆 1 3 3 0 5 0 8 1 1 1 0 清孔换浆 1 2 5 43 0 8 1 1 1 0 ( 5 ) 浇筑施工： 设置浇筑导管时要根据槽段轴 线进行 ， 导管之间的间距不得大于 3 5 m， 一期槽导管 距槽端为 1 5 m， 二期槽两导管距槽端为0 5 1 0 m。 导管底部出口距槽底距离不大于2 5 c m， 导管内径2 7 3 r lllT l 。为避免出现漏浆夹泥事故， 需根据导管状态进行 密封泵压实验； 塑性混凝土浇注前期要做好足够的 准备工作 ， 首先要下人导注塞 ， 让水泥砂浆、 混凝土等 材料的准备量充足， 把导注塞压出导管底部后把管 内 泥浆挤出管外。施工阶段要掌握科学的工艺流程， 从 深到浅完成浇注， 爆破导管埋入混凝土深度不小于 1 m且小于 6 m， 混凝土面上升速度不低于 2 m h ， 每浇 注一段时间都要对混凝土进行检测 ， 出现异常情况后 要及时安排人员处理。 2 4 异常状况的处理 施工过程 中会遇到一些突发性问题 ， 施工人员要 及时制定处理方案， 具体为： 孤石。主要结合锤头落 距的措施把孤石击碎 ， 或者用小块 回填后继续钻孔施 工。孔斜。孔底遇基岩斜面后会出现孔斜 ， 处理这 一 情况可先回填较小块石至孔斜处以上 1 m， 然后进 行钻孔。塌槽 。为了避免坍塌事故 的发生 ， 施 工人 员要时刻维持槽孔 内较高 的浆液面， 对钻进 的速度严 格控制 ， 形成大量浆液之后要迅速补充浆液 ， 接着对孑 L 内填筑相关材料 ， 如： 黏土、 锯木 、 稻草等 ， 待坍塌处理 结束后才能继续施工 。 3 质量检测 对成墙质量进行检测也是很关键的一步 ， 防渗墙 处理结束后要在表面开挖至设计高程 5 7 8 m， 经检测 得出塑性混凝土防渗墙成墙性能强 ， 整个结构的粘结 密实度较好 。此外 ， 在防渗墙 的弹性波 C T检测 中， 防 渗墙的整体弹性波速度较高 ， 多数塑性混凝土弹性纵 波超过 4 0 0 0 m s ， 尽管 2 7 和 2 8 槽段波速偏低 ， 而在 结构强度上使用塑性混凝土依旧能达到使用要求。 4 结语 与常规混凝土结构相 比， 塑性混凝土具备诸多优 势， 如 ： 弹性模量小 、 应力应变强、 使用性 能好等 ， 这些 都能保证充分发挥塑性混凝 土材料的使用性能 ， 在水 库建设中值得推广使用。 参考文献 1 D I MT 5 1 9 9 2 0 0 4 。 混凝土防渗墙施工规范 s 2 高钟璞 大坝基础防渗墙 M 北京： 中国电力出版社， 2 0 0 0 3 丛蔼森 地下连续墙 的设计施工与应用 M 北京： 中国 水利 水电 出版 社， 2 0 0 1 ( 编校 ： 王字霞) 收稿 日期 ： 2 0 1 1 0 6 2 5 作者简介： 石慧( 1 9 8 0 一 ) ， 助理工程师， 从事水利设计与工 程管理。