武艷芳

( 云南省玉溪市水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，云南 玉溪653100)

米茂水庫(kù)位于云南省玉溪市易門縣銅廠鄉(xiāng)股水村，距易門縣城20 km，工程于1968年選址新建，1969年開工建設(shè)至1979年基本完成大壩建設(shè)。后多次進(jìn)行擴(kuò)建，水庫(kù)控制徑流面積20.3 km2，屬小(1) 型水庫(kù)。壩體為土石壩，壩高26.0 m、壩長(zhǎng)108 m，壩頂高程1 860.0 m，壩頂寬4 m。總庫(kù)容289 萬(wàn)m3，死庫(kù)容20.2 萬(wàn)m3。

1 米茂水庫(kù)工程概況

米茂水庫(kù)承擔(dān)米茂村民小組、股水村民小組和碧多村委會(huì)窩拖田村民小組的防洪和農(nóng)田灌溉任務(wù)。經(jīng)大壩安全鑒定評(píng)定為三類壩，防洪安全等級(jí)為C 級(jí)，大壩抗滑穩(wěn)定安全等級(jí)評(píng)價(jià)為C 級(jí)。壩體壓實(shí)度低，透水性中等，壩體、壩肩與基面、岸坡接觸帶滲漏，無倒濾體，下游壩坡腳存在較大的集中漏水點(diǎn)，滲流安全評(píng)價(jià)為C 級(jí)，大壩抗震安全評(píng)價(jià)為C級(jí)。2007年列入除險(xiǎn)加固范圍，壩體防滲型式根據(jù)地質(zhì)勘查擬定采用塑性混凝土防滲墻方案。［1］

2 塑性混凝土防滲墻設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)［2］

米茂水庫(kù)大壩塑性混凝土防滲墻設(shè)計(jì)墻厚0.4 m，抗壓強(qiáng)度R28=1 ～8 MPa，透滲系數(shù)K28≤1.0 ×10－7cm/s，彈性模量≤1 000 ～6 500 MPa。槽孔深度為入巖2.0 m，防滲墻軸線長(zhǎng)108 m，劃分為18個(gè)槽段，每個(gè)槽段長(zhǎng)6.4 m。

3 塑性混凝土防滲墻設(shè)計(jì)［3 －5］

3.1 施工布置

米茂水庫(kù)壩頂寬度只有4 m，防滲墻施工場(chǎng)地狹小，采取降壩2.4 m至1 857 m高程來增加工作面至頂寬16 m。受施工場(chǎng)地限制，混凝土拌和輸送系統(tǒng)布置在左岸壩肩，泥漿系統(tǒng)利用老溢洪道作為儲(chǔ)漿池。導(dǎo)向槽采用C15鋼筋混凝土澆筑，頂寬50cm、底寬50cm、深1.0m，墻頂高程1 857 m，見導(dǎo)向槽斷面圖1。

圖1 導(dǎo)向槽斷面圖

3.2 槽段劃分

將塑性混凝土防滲墻劃分為18 槽段，每個(gè)槽段長(zhǎng)度為6.4 m，分一、二期施工，先施工一期槽后施工二期槽。每個(gè)槽段設(shè)7個(gè)主孔、6個(gè)副孔，主孔孔徑40 cm、副孔孔徑60 cm。槽段布孔及施工順序見圖2。

圖2 槽段布孔及施工順序圖

3.3 造孔泥漿

造孔泥漿需有良好的流變性能和穩(wěn)定性能。良好流變性能的泥漿可以有利于穩(wěn)定地層; 有利于懸浮和攜帶鉆碴，提高鉆進(jìn)效率; 可以減少鉆進(jìn)時(shí)槽內(nèi)的泥漿壓力波動(dòng)，以防止泥漿的漏失和塌孔。泥漿的穩(wěn)定性使鉆進(jìn)時(shí)泥漿中的分散粗顆粒不易下沉和它們不易聚結(jié)變大而沉降。米茂水庫(kù)大壩現(xiàn)場(chǎng)因施工場(chǎng)地條件限制，采用膨潤(rùn)土漿液造孔、清孔，先用1 m3高速攪拌機(jī)拌制膨潤(rùn)土漿液，新拌制好的泥漿先進(jìn)行膨化4 h以上再用于造孔、清孔。為降低施工成本，對(duì)膨潤(rùn)土漿液進(jìn)行凈化回收利用。為提高泥漿的抗水泥污染能力和處理輕度污染的泥漿，在泥漿中加入部分純堿。膨潤(rùn)土漿液性能要求滿足表1。

3.4 造孔成槽

米茂水庫(kù)塑性混凝土防滲墻設(shè)計(jì)采用4 臺(tái)CZ－30 鉆機(jī)“鉆劈法”造孔成槽，開孔鉆頭直徑要求＞40 cm。槽段先進(jìn)行主孔施工，在靠近基巖面時(shí)開始取樣，并按順序、深度、位置進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，填寫標(biāo)簽裝箱保存，以主孔揭露基巖面，確定槽孔的造孔深度。主孔終孔后劈打副孔，造孔過程中固壁泥漿面保持在導(dǎo)向槽頂面以下30 ～50 cm。要求造孔施工過程中及時(shí)清理廢水、廢漿、廢碴。其中一、二期槽接頭孔要求采用套打法施工，一期槽混凝土澆筑24 h后，進(jìn)行套打接頭孔，接頭孔深度為I 槽接頭孔深度，控制鉆孔孔斜率，保證墻體的搭接厚度。

表1 膨潤(rùn)土漿液性能控制指標(biāo)表

3.5 防滲墻混凝土澆筑

清孔驗(yàn)收合格后，即可開展導(dǎo)管安裝、攪拌機(jī)調(diào)試及混凝土輸送泵管路搭接等工作，進(jìn)行防滲墻混凝土澆筑?；炷翝仓欠罎B墻施工的關(guān)鍵工序，混凝土澆筑質(zhì)量的好壞，關(guān)系著防滲墻施工的成敗。每個(gè)槽段混凝土澆筑設(shè)計(jì)采用2 套內(nèi)徑φ212 導(dǎo)管直升法，導(dǎo)管中心距槽端距離為1.0 ～1.5 m，兩套導(dǎo)管中心距≤4 m，導(dǎo)管底口距槽底控制在15 ～25 cm內(nèi)，槽底高差＞25 cm時(shí)將導(dǎo)管布置在控制范圍的最低處。導(dǎo)管接頭采用橡膠止水墊進(jìn)行密封處理，在導(dǎo)管頂部設(shè)多節(jié)0.5 ～1.0m的短導(dǎo)管，開澆前導(dǎo)管內(nèi)放入隔離橡皮球。

混凝土設(shè)計(jì)采用JS750 強(qiáng)制性攪拌機(jī)拌制，用HB—50 混凝土輸送泵輸送混凝土至槽口，開澆前先注入少量水泥砂漿，隨即注入足量的混凝土，擠出球塞并埋住導(dǎo)管底端。其中，混凝土的配合比是混凝土防滲墻澆筑質(zhì)量的關(guān)鍵，選用經(jīng)過有資質(zhì)及經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室多組塑性混凝土配合比試驗(yàn)最優(yōu)施工配合比，設(shè)計(jì)控制指標(biāo)見表2。［6］

表2 防滲墻塑性混凝土配合比控制指標(biāo)表

4 施工質(zhì)量控制

4.1 槽孔質(zhì)量控制

1) 防滲墻槽孔質(zhì)量控制要求: ①防滲墻孔位偏差≤30 mm; ②鉆孔孔斜≤0.4%; ③槽壁平整垂直，不存在梅花孔和小墻; ④接頭孔的兩次孔位中心在任一深度的偏差值不得大于設(shè)計(jì)墻厚的1/3;⑤終孔入巖深度≥2 m。

2) 二期槽清孔換漿結(jié)束之前，用鋼絲刷鉆頭分段清洗接頭槽壁上的泥皮，當(dāng)刷子鉆頭上基本不帶泥屑、孔底淤積厚度不增加時(shí)結(jié)束接頭孔刷洗。

3) 清孔換漿采用傳統(tǒng)工藝抽筒法清孔出碴，清孔結(jié)束1 h后，對(duì)清孔質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，要滿足: ①孔底淤積厚度≤10 cm;②槽內(nèi)泥漿密度≤1.15 g/cm3，馬氏漏斗黏度為32 ～50 s，含砂率≤6%，取樣位置距孔底0.5 ～1.0 m。

4.2 混凝土澆筑質(zhì)量控制

混凝土澆筑質(zhì)量控制要求: ①開澆前，進(jìn)行原材料檢驗(yàn)，做砂、石篩分試驗(yàn)，并對(duì)配合比進(jìn)行調(diào)整; ②對(duì)攪拌機(jī)電子計(jì)量?jī)x表進(jìn)行校核; ③經(jīng)常對(duì)混凝土坍落度、擴(kuò)散度進(jìn)行檢測(cè)，控制坍落度在18 ～22 cm，擴(kuò)散度在34 ～40 cm，合格的混凝土才允許送入槽孔澆筑;④導(dǎo)管埋深控制在1 ～6 m，混凝土面上升速度≥2 m/h;⑤控制混凝土面均勻上升，各處高差控制在50 cm內(nèi); ⑥槽孔口設(shè)置蓋板，避免混凝土由導(dǎo)管外撒落在槽孔內(nèi)，形成“絮凝”; ⑦每隔30 min測(cè)量一次槽孔內(nèi)的混凝土面深度，每隔2 h測(cè)量一次導(dǎo)管內(nèi)混凝土面，并及時(shí)繪制混凝土澆筑指示圖; ⑧防止混凝土將空氣壓入導(dǎo)管內(nèi)，混凝土防滲墻應(yīng)均勻完整，不得有混漿、夾泥、斷墻、孔洞等; ⑨混凝土終澆高程高于設(shè)計(jì)墻頂高程0.5 m;⑩混凝土澆筑要求連續(xù)進(jìn)行，中斷時(shí)間≤40 min。

5 塑性混凝土防滲墻應(yīng)用效果［7］

米茂水庫(kù)2011年完成塑性混凝土防滲墻施工，施工質(zhì)量檢查中40 cm厚的塑性混凝土防滲墻不宜進(jìn)行墻體鉆孔取芯檢測(cè)，采用了槽孔口混凝土隨機(jī)取樣，做抗?jié)B、彈模、試壓塊等試驗(yàn)，18個(gè)槽段共計(jì)取試壓塊24 組、抗?jié)B試樣10 組、彈模試樣10 組，養(yǎng)護(hù)28 d做室內(nèi)試驗(yàn)?？箟簭?qiáng)度R28在1 ～8 MPa，透滲系數(shù)K28在1.0 ×10－8～2 ×10－8cm/s，彈性模量在1 000 ～6 500 MPa，全部試樣均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，防滲墻分部工程質(zhì)量評(píng)定為優(yōu)良。工程中防滲墻澆筑完成后，壩體下游面滲漏潮濕面積明顯減少，30 d后已不見滲漏及潮濕現(xiàn)象，說明防滲墻設(shè)計(jì)及施工對(duì)壩體的防滲加固作用取得了顯著效果。

6 結(jié) 語(yǔ)

塑性混凝土防滲墻廣泛應(yīng)用于航道樞紐工程、水利水電工程及需進(jìn)行地基防滲處理的其它工程，設(shè)計(jì)過程中能結(jié)合實(shí)際地質(zhì)條件合理選擇其作為防滲處理方案，做到精心設(shè)計(jì)、精細(xì)施工，可達(dá)到較好適應(yīng)地形變化、降低工程造價(jià)等目的。但在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意控制防滲墻處理在基礎(chǔ)部位需貫穿相對(duì)隔水層，在壩肩結(jié)合部位要有足夠深度，各結(jié)合部位如深度不足則需帷幕灌漿輔以處理，同時(shí)施工過程中宜對(duì)造孔泥漿采取循環(huán)利用，減少?gòu)U漿排放，減少泥漿對(duì)環(huán)境造成的污染，節(jié)約造漿及泥漿處理成本，以使工程整體效果更佳。

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