某水庫工程混凝土防滲墻施工質量保證與安全管理措施

張國莉

（六枝特區水務局，貴州 六枝 553400）

1 某水庫工程混凝土防滲墻施工技術研究

1.1 某水庫的混凝土防滲墻施工方案

此次研究以六枝特區牂牁鎮毛口小河上的母豬田水庫為對象。水庫大壩位置地處牂牁鎮牂牁村口棚（北緯26°06′26″，東經105°14′26″），距離牂牁鎮（原毛口鄉）10 km，距離郎岱鎮21 km。母豬田水庫主要負責集鎮的供水，農村人畜飲用水，以及農業的灌溉，水源主要用于牂牁集鎮以及牂牁村，西陵村的農村人畜飲用水，以及水庫下游的農田灌溉。大壩上游的小流域有9.96 km2，多年平均徑流0.19 m3/s。母豬田水庫正常蓄水水位1 022.00 m，校核洪水位1 024.93 m，設計洪水位1 024.22 m，最大壩高54.00 m，總庫容128萬m3，其中的興利庫容是84.70萬m3，是多年調節水庫。

庫區位于從大婁山到北盤江大裂谷過渡的盆地型斜坡上，流域內各條河流的分水嶺方向呈北西向南東向延展，與地區構造的方向相吻合。河床上沒有低洼的相鄰山谷，河床比較平坦；右岸存在低鄰谷—北盤江。北盤江光照電站庫容水位為745.00 m，從北盤江到庫容最小長度為4.80 km，海拔高度為281 m，坡度為5.80%。右岸的水嶺相對平坦，水嶺寬3 km 以上，寬、厚、寬。在流域的外圍有3～5個沖刷溝槽。流域沖刷溝勢弱，水庫中只有1～2 個淺槽，而且都是淺槽。老王山脈的逆沖構造是貫穿該山谷的一條走向山谷，河床兩側為反向斜坡，地層發育較好，沒有發現泥石流、地表塌陷、地裂縫和地表塌陷等不利的物理和地質問題，具有較好的工程地質環境。

防滲墻分為兩期，首先進行一期溝道的建設，然后進行第二期溝道的建設。在一個孔洞中，應先打主孔、再打次孔。通常情況下，溝道長度為6.60 m，9個溝道。以單數的孔徑為主要孔徑，以偶數的孔徑為輔助；主要孔距1.50 m，次要孔距0.90 m；主要鉆孔為沖孔式，次要鉆孔為沖孔式；I期和II期的水槽與水槽接縫，通過套打結口方式，使水槽與水槽相連。

1.2 基于塑性混凝土的防滲墻施工技術與質量控制

塑性混凝土指在低水泥用量條件下，大量摻入膨潤土、粘土等物質而形成的一種大流動性混凝土，具有低強度、低彈性模量、大變形等特點。與普通混凝土相比，塑性混凝土防滲墻的特性表現在：經濟、靈活、耐腐蝕等方面。塑性混凝土防滲墻主要的材質一般為膨潤土和粘土等，其本身具有柔性的優點，可以替代傳統的混凝土，用于水利水電工程的防滲墻施工一般而言，塑性混凝土具有抗滲性能更好，適應性更好等優點，是普通混凝土沒有的。這也是塑性混凝土無可取代的原因。這種混凝土的經濟效益也表現得很好，即這種混凝土使用起來不僅為建設單位節省了大量資金，而且還可以節省很多材料。

水庫大壩混凝土防滲墻的質量控制主要包含特殊地層條件造孔質量控制、澆筑質量控制、接頭孔質量控制和清孔換漿質量控制。首先，對于造孔質量控制可從預防孔斜、處理塊石密集層和架空層、處理漏失地層和處理塌孔這幾方面入手。對于孔斜的處理方式可采用碎石材料進行回填或空口捆綁方木進行墻紙修孔；對于塊石密集層和架空層，分別采用預爆施工方式和現場填筑進行處理；漏失地層則適當提升泥漿粘度；對于塌孔應及時進行檢測并進行回填。第二，在混凝土澆筑質量控制方面，主要是通過對水泥注漿進洞速率的控制來進行。通常，在30 分鐘后，需要對鉆孔中的水泥表面厚度進行一次檢測；為防止在澆注時出現高差，應在2 個小時內對管道內的水泥表面厚度進行精確檢測。第三，連接孔的質量控制：選擇無泥漿的帶刷的鉆頭，控制鉆孔的速度，讓鋼筆在孔口內來回移動，清潔連接孔的孔壁，保證通道的孔底不會出現沉積。最后，清孔換漿要及時清除不合格淤泥物質，確保工作安全性。

2 某水庫工程混凝土防滲墻防滲效果分析

在工程竣工后，對水庫的塑性混凝土的防滲墻進行連續的跟蹤觀測。圖1 為庫壩滲透率的實測數據和理論數據。壩基與壩基之間的水位差異很大，壩基與壩基之間的水位差異最大為12.69 m，最小為8.88 m。將實測滲透率與理論計算結果進行比較，結果表明，實測滲透率與理論計算結果基本一致。由實測滲透曲線可以看出，大壩與大壩之間存在著很大的差異。蓄水后，庫區的滲透率有明顯下降。由此可以看出，水泥防滲墻的建設，可以對大壩的滲透線產生一定的積極影響。

圖1 庫壩滲透率的實測情況圖

防滲墻質量控制效果從項目的經濟性、工程造價等方面分析。將計算結果制作成圖2 所示：防滲墻滲透坡降、施工工期和施工成本隨防滲墻入巖深度的變化曲線，見圖2。從圖2（a）可以看出，滲透坡降是隨防滲墻的厚度增加而降低的；在大約8 m 時，因滲透通路突然減少而使滲透坡降迅速增加。圖2（b）、2（c）顯示，當防水墻體厚度增加時，建造成本及建造時間均增加。因此，經濟性及時間來看，選擇較低厚度。

圖2 防滲墻滲透坡降、施工工期和施工成本隨防滲墻入巖深度的變化曲線圖

將防滲墻的滲流梯度與工程造價、工期等因素歸一化后，見圖3。圖3顯示了歸一化的滲透坡降和歸一化的施工成本和時間之間存在交點。這交點所對應的防滲墻進入巖層的厚度就是最優的工程進入巖層厚度，一般為2～3 m。在厚度0.80 m的取值條件下，防滲墻已經能夠滿足大壩滲流控制的需要。因此，防滲墻最佳設計深度2 m。

3 結語

施工結束后，對防滲墻的防滲效果連續跟蹤觀測。庫壩滲透率實測數據和理論數據顯示：壩基與壩基間水位差異很大，最大12.69 m，最小8.88 m。防滲墻建造成本和建造時間均在合理的經濟范圍內。由此，研究所提方案具有防滲效果好、工程造價低廉等優勢，能夠達到預期防滲效果。