大壩防滲工程塑性混凝土防滲墻施工技術的應用

祖銀嬌 田寶林

摘 要：相比普通混凝土，塑性混凝土具有彈性模量小及變形適應性強等優勢，是一種性能優越、經濟性良好的防滲材料。將其用于大壩工程防滲施工，可有效提升防滲效果。為此，本文結合具體案例，在詳細調查工程滲漏現狀的同時，提出了具體的解決方案，并對施工技術要點等內容進行分析與探討。

關鍵詞：大壩防滲工程;塑性混凝土防滲墻;滲漏現狀

中圖分類號：TV543.8 文獻標識碼：A

0 引言

滲漏問題一直以來都是水利工程行業的亟待解決的難題，嚴重影響著水利工程的質量。防滲系統作為水利工程的重要構成部分，直接影響了其運行的安全性，必須對此給予高度重視。塑性混凝土防滲墻是垂直防滲處理的有效措施，抗滲性能相對較高，極限應變能力強，能夠合理控制地基中的滲透水流，保證其穩定性，確保水利工程的經濟效益得以充分發揮。塑性混凝土中摻入了適量的粘土及膨潤土，有效提升抗滲性能，在水利工程建設中得到廣泛應用。

1 工程概況

某水庫工程規模中型，防洪、灌溉為水庫的主要功能。該水庫大壩自建成投入使用時間較長，在安全鑒定檢查中發現，土壩工程、溢洪道工程、金屬結構設備等均存在不同程度的損壞，綜合各類情況，可確定本水庫為三類壩，存在嚴重的安全隱患，尤其是滲漏量較大，若不重視、不處理，很可能產生嚴重后果，因此，急需對該水庫進行安全加固處理。

2 大壩工程滲漏現狀

（1）粘土心墻、壩殼風化砂是組成該水庫壩體的主要材料，其中低液限粘土為心墻的主要成分，且部分夾雜透鏡體，粗砂、淤泥質土為其主要組成成份。局部心墻存在碾壓質量不合格，力學指標不達標情況。

（2）從橫向及縱向上分析，心墻均屬于不完整的防滲體。縱向分析，左壩段心墻高度不足，較為低矮。從橫向分析，右壩段砂層連接壩端透水性較強的基巖，連通了基巖地下水通道，具有較大滲透系數，經注水試驗發現，為1.1×10-2 cm/s，屬于強透水段。

（3）右壩肩花崗巖裂隙發育完全，在其深部存有斷層破碎帶。通過多次連續注水和壓水試驗可知，透水率偏大，最大值達到了766Lu，具有很強的透水性，繞壩滲漏問題堪憂，甚至發現溢洪道邊墻破損部位已涌出了大股水流，表明滲漏通道存于右壩肩巖石處。

3 施工方案的確定

根據上述分析，該工程存在嚴重滲漏問題，已無法滿足大壩安全運行要求，因此，需做好除險加固處治。根據工程實際情況，本文提出了兩種施工方案，具體如下：

3.1 組合方案

根據大壩實際情況，提出了壩基帷幕灌漿、壩體底部高噴灌漿、壩體上部土工膜加固的施工方案，即鉆孔設于上游壩坡一級馬道處，采用帷幕灌漿方法處治壩基巖石層滲漏問題，采用單排三序法設置帷幕灌漿孔，2 m為終孔間距，350 m為帷幕軸線長度，下部伸入微風化砂巖以下1 m，上部至巖石層頂。通過高噴灌漿防滲處治防滲帷幕以上至一級馬道之間，以單排兩序為準，1 m為終孔間距，選用旋噴套接方法，并通過土工膜進行壩體上部防滲。

3.2 塑性混凝土防滲墻方案

為控制工程量，降低庫水位對施工的不利影響，采用塑性混凝土防滲墻進行施工處治。在壩頂處設置防滲墻，防滲墻軸線與大壩軸線平行，通過沖擊鉆+液壓抓斗方法成槽，0.6 m為墻厚度，336 m為長度。根據大壩實際情況，4.8 m為壩頂寬度，不足以開展塑性混凝土防滲墻施工，應填筑施工平臺于壩頂下游，并和壩頂共同用于施工作業平臺。327.60 m為平臺頂高程，因此，需徹底拆除下游側路緣石，待完成防滲墻施工后，即可恢復壩頂路面。通過組合方案和塑性混凝土防滲墻方案的施工工序簡易程度、施工造價、施工效果進行對比分析，最終決定采用塑性混凝土防滲墻施工方案[2]。

4 塑性混凝土防滲墻施工技術要點

4.1 護壁泥漿

沖擊成槽施工中，護壁泥漿的質量情況將會直接影響到槽壁的穩定性和城墻質量。此外，還與工作效率等息息相關。為此，本文塑性混凝土泥漿制備中，主要采用粘土，膨潤土少量即可，保證泥漿主要技術指標滿足規范要求。在1.1 t/m3

～1.3 t/m3范圍內控制泥漿比重，18 s～25 s控制泥漿粘度，泥漿含砂率不得超過5%，膠體率控制在95%左右。在防滲墻軸線下游側設置泥漿攪拌站，根據工程量實際情況，共設6臺泥漿攪拌機，300 m3為貯漿池容量。泥漿拌制好以后，經過三級處理，可利用Φ150 mm管線向各施工槽孔輸送泥漿，在整個過程中要注重泥漿性能變化情況，做好檢測，并保證泥漿入槽質量。

4.2 成槽

當導墻混凝土抗壓強度達到規定要求后，即可進入成槽施工。采用沖擊鉆進行壩基成槽，壩體可采用液壓抓斗直接成槽施工，在導墻控制下按照從上到下的順序通過液壓抓斗進行挖土，在此環節必須做好液壓抓斗導向桿控制，保證成槽垂直度符合施工要求。按照墻壁壩體土質結構進行單元槽段長度劃分，根據實際情況，可劃分為2序槽，其中I序槽孔為7.5 m長，II序槽孔為5.5 m長，通過三抓成槽。

4.3 清槽

成槽時，將會有大量沉渣存于槽底，甚至產生沉淀層，一旦處理不好，將會對成墻質量造成嚴重影響，或出現墻底滲漏現象，不利于墻體抗滲。此外，若墻體修筑于沉淀層之上，同樣會影響墻體承載能力，或引發不均勻沉降問題。基于此，本文在清槽時，決定采用洗刷錘+泥漿泵進行處理。待結束成槽施工后，通過洗涮錘多次清洗槽段兩端接頭，直到無泥屑帶出。同時，通過泵吸法反循環進行槽底排渣，通過泥漿泵吸出沉渣，并排除。在此過程中，還需要將新鮮的合格泥漿源源不斷地向槽內輸送，保證泥漿面高度一致，避免出現塌孔現象。完成上述操作后，應對槽底沉淀土厚度情況進行及時檢測，保證沉渣厚度在100 mm以下，含砂率不超過10%。

4.4 澆筑

將塑性混凝土拌和站設置于溢洪道進口處，在拌和站集中拌制塑性混凝土，保證按照配合比摻加原材料，用量準確。澆筑采用泥漿下直升導管法。250 mm為導管內徑，經密閉承壓試驗檢測質量滿足設計要求后即可進行安裝。安裝底部出口和槽底保持250 mm以內距離，通過吊車吊裝導管控制好高度。澆筑過程中，要做好測量工作，保證澆筑質量[3]。

4.5 接頭孔施工

施工完I序和II序防滲墻后，可在結合部位設置接頭孔，600 mm為孔徑，保證接頭孔位置準確，質量合格。

4.6 防滲效果分析

工后8個月后，水庫蓄水到正常水位高度，觀察壩后情況，位于壩腳部位原來存在的多個涌水點已經消失不見，壩后土壤含水量較低，基本消除沼澤化現象。由在壩后中央排水溝設置的量水堰觀察情況分析，滲漏量下降到了2.3 L/s，僅為防滲施工前的1/4，此外，滲水都為清水，未見帶出大量細顆粒，說明塑性混凝土防滲墻施工效果良好。

5 結束語

綜上所述，水利工程在國民經濟發展中占據著重要地位，在防洪、灌溉、發電等方面都具有良好經濟效益，水利工程建設規模也在不斷擴大。由于水利工程所處環境的特殊性，對于防滲系統要求較高。塑性混凝土防滲墻在水利工程中應用較為廣泛，不僅具有良好的防滲性能，且變形適應能力強，彈性模量與周邊土體較為接近，在受到外界荷載壓力作用下不會在墻體內部出現較大應力，防止結合面分離，保證水利工程運行的安全性。在具體施工時，應嚴格按照相關的技術要求，規范施工操作行為，加強重點施工環節質量控制措施，從而提高墻體防滲性能。

參考文獻：

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