塑性混凝土防渗墙在磨盘山水库工程中的应用.pdf

2 0 1 1年第4期 ( 第 3 9卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No ． 4 ．2 01l ( T o d a l N o ． 3 9 ) 文章编号： 1 0 0 7— 7 5 9 6 ( 2 0 1 1 ) 0 4— 0 0 8 3一 O 1 塑性混凝 土防渗墙在磨 盘 山水库工程 中的应用 王学明 ( 黑龙江省水利水 电勘测设计研究院 ， 哈尔滨 1 5 0 0 8 0 ) 摘 要 ： 阐述了混凝土防渗墙技术的发展过程， 介绍了该技术在磨盘山水库工程中的应用 ， 并对塑性混凝土墙的使用效果及特点进 行 了分析。 关键词 ： 塑性混凝土； 防渗墙； 磨盘山水库； 防渗处理； 帷幕灌浆； 效果 中图分类号 ： T V 5 4 3 ． 8 文献标 识码 ： B 1 简述防渗墙技术的发展 混凝土防渗墙技术最早起源于意大利 ， 2 0世纪 5 0年代 ， 一 些国家开始相继采用。我国于 1 9 5 8年开始研究出一整套 混凝土防渗墙施工技术与工艺。1 9 5 9年在北京市密云水库 砂砾石地基中创造出一套用钻劈法建造深4 4 m、 厚8 O c m的 槽孔型混凝土防渗墙的新方法， 取得了巨大成功。此后防渗 墙技术不断向深度、 难度和广度发展， 取得新的进展， 并在国 内开始逐步大规模推广 ， 技术也越来越成熟， 目前已处于国 际领先水平 。 黑龙江省在 ’ 9 8大水 后 开始 采用 塑性 混 凝 土防 渗墙 技 术， 当时主要试用于堤防工程， 2 0 0 1年在磨盘山水库供水工 程中采用， 这是我省首次在大型水利枢纽工程中采用塑性混 凝土防渗墙技术 2 哈尔滨市磨盘 山水库供水工程概况 磨盘山水库位于拉林河干流上游五常市沙河子乡沈家 营村上游1 ． 8 k m附近， 坝址距哈尔滨市区约1 8 0 k m， 水库坝 址以上流域面积1 1 5 1 k m 。是一座以哈尔滨市居民生活供 水为主， 兼向沿线山河 、 五常等城镇供水， 并结合下游防洪、 农 田灌溉、 环境用水等综合利用的大型水利枢纽工程。水库 总库容5 ． 2 3亿 m ， 最大坝高4 9 ． 6 m。工程于 2 0 0 3年开工建 设 ， 2 0 0 6年主体工程完工并开始向哈尔滨市供水。 3 主要工程地质条件 河谷 区表层 上部 为含 细粒 土细砂 ， 厚 2 ． 0～3 ． 2 i n ， 工 程 地质条件不 良， 需清除 ； 下部 为混合土 卵石， 其 渗透系数 5 0 m ／ d 左右， 混合土卵石层较密实， 抗剪强度较高， 该层内摩 擦角参考值为3 5 。 ～4 O 。 ， 其间无软弱夹层 ， 抗压和抗滑稳定 条件较好； 但其透水性强， 需采取适 当的工程处理措施。坝 基基底由花岗岩组成 ， 其岩体强度较高， 整体稳定性较好 ， 抗 压、 抗滑稳定条件较好， 强风化层较薄。 右坝肩岩体直接裸露， 为花 岗岩， 山坡较 陡， 约 4 5 。～ 6 0 。 ， 在坝轴线上下游各发育有一条断层破碎带， 与山体走向 近于垂直， 故不会影响坝肩稳定； 右坝肩节理发育， 其产状对 坝肩稳定无不利影响， 但右坝肩透水性较强。 [ 收稿 日期] 2 0 1 1— 0 6—1 9 [ 作者简介] 王学明( 1 9 6 8一) ， 男， 吉林辽源人 ， 高级工程师。 左岸斜坡区由上部的碎石混合土和下部的混合土卵石 组成 ， 上部碎石混合土层密实， 渗透系数在0 ． 0 1 m ／ d 左右， 为 弱透水层， 厚 l 1 ． 1 8— 4 1 ． 4 0 I T I ， 经现场原位非饱和剪切试验 ， 测得其抗剪强度指标为 C=3 3 ． 3 k P a ， =3 1 ． 2 。 ， 无软弱夹 层 ， 抗压和抗滑稳定条件较好。下部的混合土卵石密实， 内 摩擦角参考值为 3 5 。～ 4 O 。 无软弱夹层 ， 抗压和抗滑稳定条件 较好 ， 渗透系数在2 O m ／ d 左右。 4 防渗处理措施 根据坝基的地质条件 ， 右坝肩 由于岩石裸露， 直接采取 帷幕灌浆方式处理， 对主河槽段坝基卵石混合土层、 左坝肩 碎石混 合土及其下部的卵石混合 土层 ， 采 用塑性 混凝 土防 渗 墙进行防渗处理 ， 人岩后再进行帷幕灌浆。 塑性混凝土防渗墙厚度为8 0 c m， 最大成墙深度4 2 ． 4 m， 成墙总面积1 2 3 7 0 m ， 防渗墙底高程进入弱风化层基岩面以 下1 ． 0 m， 下接帷幕灌浆 ， 帷幕灌浆单排布置， 孔距为1 ． 5 m， 深度至基岩吸水率5 l u 以下5 ． 0 m。灌浆采用墙 内预埋灌浆 管 的方式 。 塑性混凝土防渗墙的技术指标： 抗渗标号为 Wl O ， 防渗 墙混凝 土2 8 d 抗压强 度宜 为 3 ． 5～5 M P a ， 弹模 为 5 0 0～ 1 0 0 0 M P a ， 抗渗允许比降须I>6 0 ， 渗透系数≥11 0 ～c m ／ s 。 继磨盘山水库工程之后 ， 伊春西山水库工程、 阿城西泉 眼水库维修加固等工程中也采用了塑性混凝土防渗墙技术 ， 上述工程都已建成并投入使用， 目前运行情况 良好 ， 防渗效 果明显， 在城市供水、 防洪、 灌溉、 环境供水等方面发挥了重 大的社会效益和工程。同其它垂直防渗技术相 比， 该技术具 有防渗效果可靠， 施工速度快， 适应性强等特点， 随着成槽设 备及工艺的提高， 墙体材料的发展， 塑性混凝土防渗墙会在 工程中得到更加广泛的应用。 参考文献 ： [ 1 ] 李煊明．塑性混凝土墙在病险士石坝加固中的应用[ J ] ．中国 农村水利水电 ， 2 0 0 9 ( 0 6) ： 7 9—8 1 ． [ 2 ] 黑龙江省水利水电勘测设计研究院 ． 哈尔滨市磨盘山水库供 水工程初步设 计[ R] ．哈尔滨 ： 黑 龙江省水 利水 电勘 测设计 研 究院 。 2 0 0 1 ． 一 8 3 —