淺談土壩混凝土防滲墻設計在水利工程中的應用

王相樂 唐桂華 張定華

（河南靈捷水利勘測設計研究有限公司，河南南陽 473000）

淺談土壩混凝土防滲墻設計在水利工程中的應用

王相樂 唐桂華 張定華

（河南靈捷水利勘測設計研究有限公司，河南南陽 473000）

隨著時代的進步和社會經濟的發展，我國塑性混凝土防滲墻施工工藝技術日趨成熟，因為其一系列的優點，如較好的抗滲性能、較大的極限應變值和較強的適應變形能力等，因此被廣泛的應用到水利工程中。土壩混凝土防滲墻的設計需要充分結合工程具體情況來進行，保證工程質量，將防滲墻的作用給充分發揮出來。本文以某水庫防滲加固工程為例，分析了土壩混凝土防滲墻設計在水利工程中的應用，希望可以提供一些有價值的參考意見。

水利工程；混凝土防滲墻；應用

經過近些年的發展，混凝土防滲墻施工技術已經日趨成熟，在水利工程防滲加固中，開始在土壩防滲加固方面廣泛應用混凝土防滲墻技術。混凝土防滲墻的設計并不是一項簡單的工作，需要綜合考慮諸多方面的內容，結合工程的具體情況，選擇合理的設計方案，保證工程質量。

1 工程概述

某水庫在上個世紀八十年代竣工，水庫壩址以上控制集雨面積達到了3平方千米，水庫設計洪水位和校核洪水位分別為78.15米和78.75米，正常蓄水位可以達到75米。水庫采用的是碾壓式均質土壩壩體，壩頂高層、長度以及寬度分別為85米、145米和4.5米。通過近些年的運行發現本水庫存在著諸多的問題，如沒有徹底地進行壩基清基，壩基有著較厚的透水層，大壩土質有著較大的含砂率，這樣就會出現較大的滲漏量，影響到水庫運行的安全。

2 防滲加固方案選擇

根據相關的資料表明，本水庫只有較為疏松的土質，有著較大的含砂率，壩址位置有著較大的埋深，兩壩肩基巖有著較大的透水率。經過分析研究，我們采用了混凝土防滲墻，這是因為壩基有著較厚的透水層，如果采用黏土截水槽，就會有較大的工程量和施工難度。而采用混凝土防滲墻技術，則可以降低施工難度，有著較快的施工進度，并且工程造價成本可以得到大大的降低，有著較好的防滲效果。

3 土壩混凝土防滲墻設計

一是合理設計黏土斜墻：結合工程具體情況，依據相關的施工要求，同時，將機械施工的最小寬度充分納入考慮范圍，對斜墻頂部的厚度進行了考慮，最終將2.5米作為了斜墻頂部厚度，底部厚度在3米以上。校核洪水位高程就是斜墻頂部高程，將過渡層合理設置于斜墻兩側和壩殼之間，這樣斜墻黏土顆粒才不會被防滲流所沖走，并且還可以更加緊密的結合壩殼。從斜墻底部開始設置過渡層，一直向頂部延伸。

二是混凝土截水墻設計：結合本工程墻體的抗壓強度、彈性模量、滲透系數以及允許滲透比降等指標，對材料規格做出了明確要求，要求選擇32.5以上等級強度的水泥，控制黏土含粘粒量在50以上，選擇的砂應該具有較高的石英含量，那么河砂就是比較好的選擇，要均勻連續的設置級配曲線，嚴格控制細度模數。對于粗骨料來講，可以有多種選擇，比如人工碎石、天然卵石等，要嚴格控制石子的粒徑尺寸，保證最大骨料粒徑在20毫米以內，保證其連續起來，這樣組成的曲線才足夠平滑。

三是控制混凝土防滲墻厚度：要綜合考慮諸多方面的因素來控制防滲墻厚度，保證確定的厚度可以促使防滲墻具備較好的抗滲性能，并且結構強度要求和變形要求也可以滿足，同時，還需要將施工設備方面的因素充分考慮。在實際施工中，一般情況下還需要將適當的黏土摻加到混凝土中，這樣混凝土防滲墻的柔性就可以得到增強，對于較大變形也可以適應，避免有裂縫出現。一般情況下，混凝土防滲墻為40到80之間的允許坡降，墻厚度在0.6米到0.8米之間；在本工程中，結合相關因素，如強度、施工等，最終將0.7米作為了防滲墻厚度。

四是選擇混凝土防滲墻深度：因為不管怎么清理，必然會有一定的泥漿、巖粉以及碎屑等沉淀物或者淤積層存在于槽底，那么就需要向基巖中深入一定的防滲墻，這樣才可以促使防身效果得到提升。在弱風化基巖方面，要保證混凝土防滲墻的嵌入深度在0.5米以上。

五是混凝土防滲墻頂部和防滲墻的結合處理：要結合工程具體情況，依據相關要求和標準，采取一系列的措施來科學處理混凝土墻頂部和防滲體的結合，因為有砂卵石沉降發生于防滲墻兩側，那么就會導致不均勻沉降問題出現于防滲體上，有附加壓力作用到防滲墻上，這種附加壓力要遠遠大于土樁靜壓力，因此，經常會有塑性破壞問題出現于防滲墻和防滲體結合處，導致漏水現象的出現，需要引起人們的重視。針對這種問題，就需要向防滲體中深入一定深度的防滲墻，保證接觸滲徑符合相關要求，一般來講，要按照防滲體上下游水頭差來設置接觸滲徑，控制在其的五分之一或者四分之一左右。要在地面立模澆筑混凝土墻深入防滲體中的部分，保證其具有平滑的表面，一般做成其楔形，并且將高塑性黏土填筑在它的周圍，做好夯實工作。

4 結語

通過上文的敘述分析我們可以得知，因為混凝土防滲墻技術具有一系列的優點，如不需要較高的造價成本、施工量較小和抗滲性能較好等，已經被廣泛應用于水利工程中；經過近些年的發展，混凝土防滲墻技術已經日趨成熟，但是通過調查發現，在應用過程中，還存在著諸多的問題，需要引起人們足夠的重視。相關的設計人員需要不斷學習，提高自身專業技術水平，同時，還需要總結工程經驗，設計出更好的混凝土防滲墻，將防滲墻的作用給最大限度的發揮出來。

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