武艷芳

( 云南省玉溪市水利電力勘測設(shè)計院，云南 玉溪653100)

米茂水庫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)。后多次進行擴建，水庫控制徑流面積20.3 km2，屬小(1) 型水庫。壩體為土石壩，壩高26.0 m、壩長108 m，壩頂高程1 860.0 m，壩頂寬4 m。總庫容289 萬m3，死庫容20.2 萬m3。

1 米茂水庫工程概況

米茂水庫承擔米茂村民小組、股水村民小組和碧多村委會窩拖田村民小組的防洪和農(nóng)田灌溉任務。經(jīng)大壩安全鑒定評定為三類壩，防洪安全等級為C 級，大壩抗滑穩(wěn)定安全等級評價為C 級。壩體壓實度低，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，滲流安全評價為C 級，大壩抗震安全評價為C級。2007年列入除險加固范圍，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)計標準［2］

米茂水庫大壩塑性混凝土防滲墻設(shè)計墻厚0.4 m，抗壓強度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108 m，劃分為18個槽段，每個槽段長6.4 m。

3 塑性混凝土防滲墻設(shè)計［3 －5］

3.1 施工布置

米茂水庫壩頂寬度只有4 m，防滲墻施工場地狹小，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漿池。導向槽采用C15鋼筋混凝土澆筑，頂寬50cm、底寬50cm、深1.0m，墻頂高程1 857 m，見導向槽斷面圖1。

圖1 導向槽斷面圖

3.2 槽段劃分

將塑性混凝土防滲墻劃分為18 槽段，每個槽段長度為6.4 m，分一、二期施工，先施工一期槽后施工二期槽。每個槽段設(shè)7個主孔、6個副孔，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，提高鉆進效率; 可以減少鉆進時槽內(nèi)的泥漿壓力波動，以防止泥漿的漏失和塌孔。泥漿的穩(wěn)定性使鉆進時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。米茂水庫大壩現(xiàn)場因施工場地條件限制，采用膨潤土漿液造孔、清孔，先用1 m3高速攪拌機拌制膨潤土漿液，新拌制好的泥漿先進行膨化4 h以上再用于造孔、清孔。為降低施工成本，對膨潤土漿液進行凈化回收利用。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。膨潤土漿液性能要求滿足表1。

3.4 造孔成槽

米茂水庫塑性混凝土防滲墻設(shè)計采用4 臺CZ－30 鉆機“鉆劈法”造孔成槽，開孔鉆頭直徑要求＞40 cm。槽段先進行主孔施工，在靠近基巖面時開始取樣，并按順序、深度、位置進行統(tǒng)一編號，填寫標簽裝箱保存，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向槽頂面以下30 ～50 cm。要求造孔施工過程中及時清理廢水、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 膨潤土漿液性能控制指標表

3.5 防滲墻混凝土澆筑

清孔驗收合格后，即可開展導管安裝、攪拌機調(diào)試及混凝土輸送泵管路搭接等工作，進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。每個槽段混凝土澆筑設(shè)計采用2 套內(nèi)徑φ212 導管直升法，導管中心距槽端距離為1.0 ～1.5 m，兩套導管中心距≤4 m，導管底口距槽底控制在15 ～25 cm內(nèi)，槽底高差＞25 cm時將導管布置在控制范圍的最低處。導管接頭采用橡膠止水墊進行密封處理，在導管頂部設(shè)多節(jié)0.5 ～1.0m的短導管，開澆前導管內(nèi)放入隔離橡皮球。

混凝土設(shè)計采用JS750 強制性攪拌機拌制，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)驗的實驗室多組塑性混凝土配合比試驗最優(yōu)施工配合比，設(shè)計控制指標見表2。［6］

表2 防滲墻塑性混凝土配合比控制指標表

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，當刷子鉆頭上基本不帶泥屑、孔底淤積厚度不增加時結(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，對清孔質(zhì)量進行檢驗，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，進行原材料檢驗，做砂、石篩分試驗，并對配合比進行調(diào)整; ②對攪拌機電子計量儀表進行校核; ③經(jīng)常對混凝土坍落度、擴散度進行檢測，控制坍落度在18 ～22 cm，擴散度在34 ～40 cm，合格的混凝土才允許送入槽孔澆筑;④導管埋深控制在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，避免混凝土由導管外撒落在槽孔內(nèi)，形成“絮凝”; ⑦每隔30 min測量一次槽孔內(nèi)的混凝土面深度，每隔2 h測量一次導管內(nèi)混凝土面，并及時繪制混凝土澆筑指示圖; ⑧防止混凝土將空氣壓入導管內(nèi)，混凝土防滲墻應均勻完整，不得有混漿、夾泥、斷墻、孔洞等; ⑨混凝土終澆高程高于設(shè)計墻頂高程0.5 m;⑩混凝土澆筑要求連續(xù)進行，中斷時間≤40 min。

5 塑性混凝土防滲墻應用效果［7］

米茂水庫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行墻體鉆孔取芯檢測，采用了槽孔口混凝土隨機取樣，做抗?jié)B、彈模、試壓塊等試驗，18個槽段共計取試壓塊24 組、抗?jié)B試樣10 組、彈模試樣10 組，養(yǎng)護28 d做室內(nèi)試驗?？箟簭姸萊28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，全部試樣均達到設(shè)計標準，防滲墻分部工程質(zhì)量評定為優(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)計及施工對壩體的防滲加固作用取得了顯著效果。

6 結(jié) 語

塑性混凝土防滲墻廣泛應用于航道樞紐工程、水利水電工程及需進行地基防滲處理的其它工程，設(shè)計過程中能結(jié)合實際地質(zhì)條件合理選擇其作為防滲處理方案，做到精心設(shè)計、精細施工，可達到較好適應地形變化、降低工程造價等目的。但在工程設(shè)計中應注意控制防滲墻處理在基礎(chǔ)部位需貫穿相對隔水層，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，同時施工過程中宜對造孔泥漿采取循環(huán)利用，減少廢漿排放，減少泥漿對環(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。

［1］詹青文. 混凝土防滲墻滲漏分析研究［J］. 中國農(nóng)村水利水電，2011(7) :112 －114.

［2］蓋益民，尹健梅，嚴磊，等. 沙灣水電站一期圍堰防滲墻施工技術(shù)［J］. 中國農(nóng)村水利水電，2008(4) :120 －122.

［3］張強. 薄型混凝土防滲墻在清水河水庫除險加固中的應用［J］. 中國農(nóng)村水利水電，2009 (11) :127 －129.

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［6］胡超，席軍現(xiàn)。鄒卓斌，等. 防滲墻工程塑性混凝土配合比設(shè)計［J］. 水利水電施工，2012(3) :80 －84.

［7］唐永祥劉井鵬. 塑性混凝土防滲墻技術(shù)在南掌水庫除險加固工程中的應用［J］. 湖南水利水電，2012( 3) : 24－26.