王最恩（興益水利水電建筑有限公司，湖南益陽413000）

低彈?；炷练罎B墻在水庫大壩防滲中的應(yīng)用

王最恩（興益水利水電建筑有限公司，湖南益陽413000）

本文通過某水庫大壩防滲工程中低彈?；炷练罎B墻的應(yīng)用，總結(jié)低彈?；炷练罎B墻施工應(yīng)掌握的要點，然后對低彈?；炷练罎B墻施工過程中的一些實際問題提出了相應(yīng)的解決辦法，希望為類似工程的施工提供借鑒。

低彈模混凝土防滲墻；水庫大壩；應(yīng)用

1引言

通過研究實踐表明，采用低彈?；炷练罎B墻進行土壩防滲加固是可行的，其工程技術(shù)成熟、施工質(zhì)量可靠、施工方法可操作、檢測方便，具有防滲效果好、使用壽命長等優(yōu)點，可以在土壩防滲加固中進行推廣應(yīng)用。

2工程概況

2.1工程簡介

該水庫壩址以上集雨面積18.4km，主河道長7.15km，比降13.08%。水庫加固設(shè)計洪水標準為100年一遇，校核洪水標準為1000年一遇，正常蓄水位 528.48m，設(shè)計洪水位528.48m，校核洪水位528.51m，死水位504.48m。工程于1973 年6月動工，1981年8月竣工，是一座以灌溉為主，結(jié)合防洪、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫，保護下游人口約5萬人，灌溉2.25萬畝。壩后有三級電站，總裝機5100kW。

大壩為粘土心墻堆石壩，壩頂高程530.02m，防浪墻頂高程530.71m。最大壩高42.50m，壩頂長140m，寬6.0m，粘土心墻頂寬3.0m。大壩迎水坡設(shè)兩級寬1.50m平臺，背水坡設(shè)三級平臺，分別寬1.30m、1.83m、7.20m，上下游坡面均為干砌塊石。

2.2工程地質(zhì)情況

水庫區(qū)內(nèi)屬剝蝕低山丘陵地貌，地表植被發(fā)育，庫周地形坡度在15～50°。壩址地質(zhì)構(gòu)造以斷裂為主，褶皺不發(fā)育。壩址主要發(fā)育3條斷層F11、F12、F13。F11斷層寬2.5～3.5m，發(fā)育于壩址右岸溢洪道中。F12斷層發(fā)育于壩址左岸。F13斷層寬1～2m，發(fā)育于壩址河中靠左側(cè)。壩址區(qū)節(jié)理較發(fā)育，主要有三組，走向分別為N65～85°W、N10～30°E、N50～70°E。受斷裂密集發(fā)育的影響，壩址區(qū)巖體破碎。

2.3大壩滲漏基本情況

經(jīng)多年運行，村內(nèi)水庫大壩不均勻沉陷造成壩頂防浪墻斷裂和迎水坡表面局部沉陷。由于部分干砌塊石風化，壩面呈中間凹的弧狀，整體輕微沉陷。經(jīng)檢測，壩體填筑土壓實度為80～90%，低于規(guī)范要求 （96%），滲透系數(shù)超過規(guī)范允許值（1.0×10cm/s）。大壩觀測滲漏量約為4.5l/s，滲漏量較大。受斷層及節(jié)理密集帶影響，壩址區(qū)巖體破碎，裂隙發(fā)育，高程510m以上壩基巖體基本為強風化狀，大壩存在壩基滲漏和兩壩肩繞壩滲漏問題。

3低彈?；炷练罎B墻施工技術(shù)

低彈模混凝土防滲指的是用膨潤土代替普通混凝土中的部分水泥而形成的一種柔性墻體材料，與普通混凝土相比，其彈性模量比較小，而與塑性混凝土相比，其彈性模量又比較大，但是抗壓強度也比塑性混凝土大。因此從適應(yīng)土壩變形角度考慮低彈?；炷敛蝗缢苄曰炷粒捎诘蛷椖；炷量箟簭姸容^大，從承受土體的三面壓力上考慮則比塑性混凝土更優(yōu)。

3.1大壩防滲處理方案選擇

在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，許多傳統(tǒng)的檔案保護標準已不再適用，由于我國檔案保護部門未針對新科技環(huán)境對檔案管理及保護標準進行相應(yīng)的更新?lián)Q代，致使我國電子檔案的信息安全受到嚴重威脅且信息質(zhì)量較差。新型電子檔案雖然存在一些風險，但安全性肯定是比傳統(tǒng)檔案的安全性要高的，可以加強檔案部門與信息安全部門的合作，時刻保護電子檔案信息的安全，防止信息傳輸出現(xiàn)錯誤或出現(xiàn)黑客入侵的現(xiàn)象。但老舊的紙質(zhì)檔案依舊是一筆豐富的歷史文化遺產(chǎn)，可以將以前的紙質(zhì)檔案掃描成電子檔案，并以電子形式保存，傳統(tǒng)紙質(zhì)檔案就可放入恒溫濕的倉庫來保存。

方案一：薄型抓斗混凝土防滲墻方案。設(shè)計混凝土防滲墻厚0.6m，中心線長140m，塑性混凝土滲透系數(shù)10-7～10-9cm/s，28d抗壓強度1～5MPa，墻底插入壩基強風化基巖2.0m。雙壩肩滲漏采用高壓旋噴灌漿和帷幕灌漿進行防滲處理，旋噴樁樁徑0.8m，孔距0.65m，灌漿孔深10.0～35.0m，鉆孔深入壩基巖體0.5m，噴漿壓力≥20MPa。高壓旋噴灌漿與壩體混凝土防滲墻銜接，形成封閉的防滲體系。

方案二：高噴防滲板墻方案。該方案為壩體全斷面灌漿、壩頂單管高壓旋噴灌漿構(gòu)筑垂直防滲墻。旋噴樁單排，孔距0.65m，灌漿深10.0～43.0m，鉆孔深入壩基巖體0.5m，噴漿壓力≥20MPa。雙壩肩滲漏問題采用高壓旋噴灌漿防滲墻進行防滲處理。

方案三：劈裂灌漿方案。灌漿范圍長140m，沿壩頂布置雙排孔，排距1.5m，第一排劈裂灌漿孔布置在距壩頂上游面2.2m處；河床段樁號壩0+047.0～壩0+117.0，孔間距5.0m；岸坡段樁號壩0+000.00～壩0+047.0及壩0+117.0～壩0+140.00，孔間距3.0m；灌漿孔深為壩頂至壩底面，灌注材料為粘土漿。雙壩肩滲漏問題采用高壓旋噴灌漿防滲墻進行防滲處理。

根據(jù)水庫地形地質(zhì)條件和大壩漏水情況，綜合考慮工程加固、施工質(zhì)量及防滲效果等因素，大壩壩體防滲加固最終采用薄型抓斗混凝土防滲墻方案。該方案施工方法較成熟，工程質(zhì)量可靠，耐久性好，防滲效果可靠。

3.2低彈模混凝土防滲墻試驗

3.2.1低彈?；炷练罎B墻物理力學指標

防滲墻墻體采用二級級配摻膨潤土，以降低混凝土的強度和彈性模量，但摻量不能大于30%，同時可大量摻入粉煤灰和適量引氣劑與減水劑。低彈?；炷练罎B墻主要設(shè)計參數(shù)如下：28d齡期試塊的抗壓強度≥5MPa，抗拉強度≥0.5MPa，抗壓彈性模量3000～5000MPa，極限水力坡降≥400，墻身滲透系數(shù)≤1×10-7cm/s，拌和物性能擴散度340～400mm。

3.2.2試配原材料

（1）水泥：采用紅獅牌復(fù)合硅酸鹽 32.5R水泥，其物理性能檢測結(jié)果符合《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）標準要求。

（2）膨潤土：采用“冠豸山”牌優(yōu)質(zhì)納基膨潤土粉（Ⅱ），其性能指標檢測結(jié)果如下：含水率13.1%，液限400.5%，塑限116.7，塑性指數(shù)283.8，粘粒含量93.7%，達到優(yōu)質(zhì)要求。

（3）骨料：河砂及碎石。二者性能指標檢測結(jié)果均符合《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T5144-2001）中混凝土用細、粗骨料技術(shù)指標要求。

（4）外加劑：采用福州君安建材有限公司生產(chǎn)的YS型聚羧酸緩凝高效減水劑，其性能指標檢測結(jié)果符合《聚羧酸系高性能減水劑》（JG/T223-2007）中緩凝型合格品的技術(shù)指標要求。

3.2.3低彈模混凝土試配試驗結(jié)果

根據(jù)低彈?；炷猎O(shè)計指標和 《水利水電工程混凝土防滲墻施工規(guī)范》（DL/T5199-2004）有關(guān)要求，本配合比28d室內(nèi)試配強度按不小于7.4MPa設(shè)計，設(shè)計28d混凝土實際強度標準值取5.0MPa，施工混凝土強度保證率取80%，因水下澆筑對混凝土實際強度的不利影響，提高室內(nèi)試配強度15%。對表1進行分析，三種配合比的各項指標符合設(shè)計要求。

4防滲墻質(zhì)量及運行情況評價

根據(jù)試驗結(jié)果，最終采用混凝土配合比HP0936-2方案施工。2009年10月5日，采用超聲波檢測防滲墻1、2、8、10～12槽段共6個孔的墻體均質(zhì)性和密實性。檢測結(jié)果如下：被檢測段混凝土均質(zhì)性、密實性較好；1、2槽段間、10～12槽段間無明顯泥夾層；孔2和孔3混凝土與巖面結(jié)合情況較好，符合設(shè)計要求。采用高密度電阻率法和多道瞬態(tài)面波相結(jié)合的勘探方法在壩體心墻及山體的接觸部位探查滲漏或淘空情況，結(jié)果表明，壩體心墻及山體的接觸部位滲漏情況明顯好轉(zhuǎn)。

防滲墻混凝土芯樣檢測結(jié)果如下：2、10槽段芯樣抗壓強度平均值分別為12.8MPa、12.6MPa，抗拉強度平均值分別為1.11MPa、1.09MPa，抗?jié)B等級均小于1×10-7cm/s，水力坡降均大于400，滿足設(shè)計要求。2槽段105d芯樣彈性模量為4410MPa，10槽段75d芯樣彈性模量為4350MPa，達到設(shè)計要求。

本工程經(jīng)過監(jiān)測分析，加固處理效果達到設(shè)計要求，整體工程質(zhì)量較好。

5常見施工事故處理

5.1堵管事故

在灌注混凝土過程中，混凝土配合比設(shè)計不當，則會影響混凝土的流動性，嚴重離析，骨料超徑；澆筑混凝土方法不當，而且澆筑時間過慢或中斷時間過長；導(dǎo)管內(nèi)徑過小，或同一根導(dǎo)管采用了不同內(nèi)徑的導(dǎo)管等原因造成澆筑導(dǎo)管堵塞。

處理措施：分析堵管原因和部位，并做好詳細記錄，明確管底位置和埋深，并采取有效措施避免其他導(dǎo)管同時堵管；上下反復(fù)抖動導(dǎo)管，如果抖動無效，則應(yīng)該在導(dǎo)管埋深的允許范圍內(nèi)提升導(dǎo)管，增加導(dǎo)管內(nèi)的壓力；在堵管部位不深時下鉆桿捅，如果位置較深，則可以使用壓縮空氣頂推管內(nèi)混凝土；如果上述所有的措施都無效，則應(yīng)該抓緊時間起出導(dǎo)管重新下管，重新開澆，并且將管底插入混凝土面以下0.5～1.0m。

5.2導(dǎo)管脫出事故

在灌注混凝土過程中，由于導(dǎo)管的埋深誤判，托卒澆筑；拆卸導(dǎo)管記錄錯誤，造成拆管時將導(dǎo)管提出混凝土面；混凝土面測量錯誤等會造成導(dǎo)管脫出事故。

處理措施：當發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管內(nèi)混凝土面過低，或有泥漿進入管內(nèi)時，應(yīng)立即下放導(dǎo)管，增加管底插入深度，直至管內(nèi)恢復(fù)正常；如果導(dǎo)管拔出導(dǎo)管混凝土面，發(fā)現(xiàn)及時，除管內(nèi)進入泥漿外，無其他已澆筑混凝土嚴重混漿的跡象，可在下放導(dǎo)管的同時用小抽筒抽出管內(nèi)泥漿，然后繼續(xù)澆筑；如果長時間處于脫管狀態(tài)澆筑，經(jīng)查，槽內(nèi)混凝土已發(fā)生大范圍嚴重混漿，則應(yīng)立即停止?jié)仓M快清除全部已澆筑的混凝土，重新清孔，重新澆筑。

6結(jié)語

綜上所述，低彈?；炷练罎B墻是一種新型柔性防滲墻體，具有結(jié)構(gòu)可靠、防滲效果好、適應(yīng)各類地層條件、施工簡便以及造價低等優(yōu)點，發(fā)展前景廣闊。在本文工程實例中，對低彈?；炷吝M行了有益的探索，為低彈?；炷恋脑O(shè)計、施工提供了一定的經(jīng)驗。

［1］王井福.低彈模混凝土防滲墻在某小型水庫中的應(yīng)用［J］.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2013（20）：112～113.

［2］王加松.低彈模混凝土防滲墻在水庫除險加固中的應(yīng)用［J］.黑龍江交通科技，2013（11）：139～140.

［3］蘇炳煌.低彈模混凝土防滲墻新技術(shù)在村內(nèi)水庫除險加固工程中的應(yīng)用［J］.水利建設(shè)與管理，2014（07）：47～50.

TC543.8

A

2095-2066（2016）02-0075-02

2015-12-22

王最恩（1977-），男，工程師，本科，主要從事水利工程施工工作。