賀芳丁，董延朋，王艷春

(1.山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟南 250013；2.棗莊市水利勘測設(shè)計院，山東 棗莊 277800)

石門水庫位于諸城市林家村鎮(zhèn)石門村南，濰河水系蘆河上游，控制流域面積22km2。水庫總庫容1002萬m3,興利庫容 604萬m3,興利水位129.80m，死庫容66萬m3，死水位122.44m。是一座以防洪、農(nóng)業(yè)灌溉為主，兼有水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫。水庫樞紐工程由大壩、溢洪道（閘）、放水洞等部分組成。

因水庫始建標(biāo)準(zhǔn)低，施工質(zhì)量差，加之多年運行維修養(yǎng)護不足，致使水庫存在嚴(yán)重安全問題，2007年經(jīng)安全鑒定為險庫。大壩工程主要存在以下病險問題：大壩填筑質(zhì)量差，壩頂寬度不足，上游壩坡沉陷變形嚴(yán)重。下游壩坡抗震不穩(wěn)定，上游砂殼與壩基砂層相對密度低，存在地震液化可能。大壩護坡與排水體質(zhì)量差。大壩高程132.00m以上為含礫砂土層，滲透系數(shù)偏大。部分壩段心墻高程131.67m以下滲透系數(shù)不符合規(guī)范要求。階地壩段未清基，下伏砂層；樁號0+207～0+536截水槽下砂層未清除，壩后滲漏嚴(yán)重，存在滲透變形可能。

1 加固設(shè)計

石門水庫除險加固內(nèi)容主要包括大壩、溢洪道、放水洞工程等。根據(jù)大壩存在的安全問題，壩體加固設(shè)計為：壩頂加寬至7.5m，上游側(cè)設(shè)防浪墻，下游培厚。放緩上游壩坡，上下游設(shè)壓重平臺。大壩樁號0+220～0+710段設(shè)砼防滲墻截滲，對樁號0+000～0+365、0+556～0+670段壩基進行帷幕灌漿。防滲墻要求采用不大于C5塑性砼，墻厚0.3m，墻頂高程132.0m，墻底入巖1.0m。砼防滲墻的技術(shù)要求如下：

1）混凝土防滲墻槽段長度、成墻厚度、套節(jié)厚度控制要求：槽段按兩個期序劃分，長度應(yīng)結(jié)合地質(zhì)條件、施工部位、造孔方法、導(dǎo)管布置、澆筑能力等因素確定,槽孔長度控制在5.0～9.0m之間。成墻厚度應(yīng)符合設(shè)計文件及圖紙的要求。2）槽孔中心線和垂直度控制要求:嚴(yán)格按規(guī)范要求對混凝土防滲墻槽孔定位,孔位允許偏差不大于±3%,孔斜率不大于0.4%,孔位中心在任一深度處偏差值不大于設(shè)計墻厚的1/3。3）清孔換漿控制要求:清孔換漿合格后,孔底沉渣厚度≤10cm,孔內(nèi)泥漿比重≤1.05g/cm3。粘度≤30s，含砂量≤10%。二期槽孔清孔應(yīng)采用刷子鉆頭清除套接孔壁上的泥皮，以刷子鉆頭上不帶泥屑、孔底淤積滿足設(shè)計要求為合格標(biāo)準(zhǔn)。清孔合格后，應(yīng)在4h內(nèi)澆筑墻體材料。如因故延長時間，應(yīng)經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)，并采取其他防止淤積的措施，但待澆時間最長不得超過8h，否則應(yīng)重新清孔。4）墻體材料物理力學(xué)控制指標(biāo)：墻體材料入孔時的坍落度為18～22cm，保持15cm以上的時間應(yīng)不小于1.0h；擴散度為34～38cm。

塑性砼的各項指標(biāo)達到:抗壓強度:R28=3～5MPa（保證率 80%）；彈性模量：E28=700～1000MPa；滲透系數(shù)：K≤1×10-7cm/s。

2 混凝土防滲墻成墻質(zhì)量檢驗方法

薄防滲墻成墻質(zhì)量檢驗一般采取現(xiàn)場檢查和取樣室內(nèi)試驗檢測等方法。

主要有4種檢測方法。1）原材料檢測：依據(jù)國家或行業(yè)相關(guān)規(guī)程規(guī)范中的相同項目內(nèi)容的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。2）鉆孔檢測：在成墻28d后，沿防滲墻軸線布設(shè)鉆孔檢查點進行鉆孔檢查,進行墻體質(zhì)量的整體性分析;利用鉆孔做壓水試驗檢測防滲墻的滲透系數(shù)。3）機口取樣檢測:在混凝土攪拌機口或澆筑槽口留取試樣，做室內(nèi)試驗以檢測其抗壓強度、滲透系數(shù)、彈性模量。4）地質(zhì)雷達檢測：對墻體進行整體均質(zhì)檢查。

3 混凝土防滲墻成墻質(zhì)量檢驗結(jié)果

3.1 原材料檢測結(jié)果

防滲墻工程所用水泥為山東隆泰水泥有限公司生產(chǎn)的P.C32.5復(fù)合硅酸鹽水泥，共抽檢2組，檢測結(jié)果 （詳見表1），水泥試驗結(jié)果符合GB175—2007《通用硅酸鹽水泥》的標(biāo)準(zhǔn)要求。

砂子共抽檢2組，檢測結(jié)果（詳見表2）均滿足設(shè)計和規(guī)范要求。

石子共抽檢2組，各項指標(biāo)（詳見表3）均符合《評定標(biāo)準(zhǔn)（一）》附錄一的有關(guān)規(guī)定。

3.2 防滲墻槽孔及泥漿檢測結(jié)果

槽孔及泥漿檢測項目7項：孔位偏差、終孔深度、最大孔斜、泥漿比重、粘度、含砂量及沉渣厚度。共抽檢105點次，合格105點次，合格率100%。檢測成果見表4。

3.3 混凝土抽樣檢測

塑性混凝土檢測項目包括抗壓強度、彈性模量、滲透系數(shù)。

塑性混凝土抗壓試塊抽檢6組，抗?jié)B試塊抽檢3組，彈模抽檢3組。

防滲墻墻體的物理力學(xué)性能試驗，試驗結(jié)果見表5：防滲墻墻體物理力學(xué)指標(biāo)滿足設(shè)計要求。

3.4 探地雷達檢測結(jié)果

現(xiàn)場共檢測防滲墻長度為490m，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對探地雷達圖像進行分析解釋，處理圖像中橫向距離代表天線的行程。

防滲墻體探地雷達檢測圖像中所標(biāo)注的干擾異常，根據(jù)現(xiàn)場記錄系?？吭诟浇耐诰驒C所造成的影響；圖像上部不規(guī)則的反射異常波形是由于墻體上部清理面不規(guī)則所導(dǎo)致的。在深度10m以下所出現(xiàn)的孤立的弧形反射也被認為是干擾異常。

通過對異常的識別，剔除外界干擾因素的影響，可看到雷達圖像色譜是均勻的，分析認為防滲墻混凝土內(nèi)部密實性較好，墻體連續(xù)，不存在斷墻、矮墻或墻體中斷。圖像下部墻體底部界面不明顯，分析認為防滲墻體與底部介質(zhì)接觸效果較好；在深度約16m處隱約可以看到雷達波反射界面，分析認為可能是底部灌漿的變化層面。

表1 水泥檢測結(jié)果表

表2 砂子檢測結(jié)果表

表3 石子檢測結(jié)果表

通過對資料的分析與處理，得出以下結(jié)論：防滲墻整體連續(xù)性較好，未發(fā)現(xiàn)有斷墻、矮墻或墻體中斷等現(xiàn)象；墻體密實性較好，未發(fā)現(xiàn)墻體混凝土離析、孔隙、蜂窩等不密實現(xiàn)象；雷達圖像顯示墻體底部界面不明顯，分析認為混凝土墻體與下部介質(zhì)接觸較好。

3.5 砼防滲墻鉆孔、注水試驗結(jié)果

大壩混凝土防滲墻鉆孔取芯檢測，共抽檢3孔，孔位樁號分別為0+420、0+510、0+600。鉆孔取芯采用液壓150型鉆機，73mm鉆頭。

現(xiàn)場注水試驗成果：在樁號0+420、0+510、0+600處布置了3個檢查孔，鉆孔深度均為13.0m，經(jīng)現(xiàn)場注水試驗測得防滲墻的滲透系數(shù)分別為7.5×10-8cm/s、8.0×10-8cm/s、7.2×10-8cm/s; 均滿足設(shè)計要求 (K≤1×10-7cm/s)。

表4 砼防滲墻槽孔檢測結(jié)果表

表5 砼防滲墻物理力學(xué)性能試驗表

4 結(jié)論

綜上所述,石門水庫除險加固大壩防滲墻工程施工質(zhì)量抽檢指標(biāo)均符合設(shè)計和規(guī)范要求。防滲墻工程所抽檢原材料質(zhì)量符合國家規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；中間產(chǎn)品質(zhì)量合格；受檢部位防滲墻砼質(zhì)量整體密實性和連續(xù)性良好，未發(fā)現(xiàn)混凝土有離析現(xiàn)象；未發(fā)現(xiàn)斷墻、夾泥、架空和蜂窩現(xiàn)象；注水試驗測得防滲墻滲透系數(shù)均滿足設(shè)計要求。原材料檢測、防滲墻槽孔及泥漿檢測、混凝土抽樣檢測、探地雷達檢測及砼防滲墻鉆孔注水試驗等為工程安全保證提供重要的基礎(chǔ)資料。