秦小艷　王金柱

【摘 要】 通過對彭陽縣乃河水庫除險加固工程病險成因分析，運用塑性混凝土防滲墻技術，較好地解決了該水庫除險加固技術方案中壩體滲漏的問題，為類似工程提供翔實的第一手資料，工程效益得到充分發(fā)揮。

【關鍵詞】 水庫；塑性混凝土；防滲墻；寧夏彭陽縣

【Abstract】 Based on the analysis of the causes of the risk elimination and reinforcement of the Naihe Reservoir in Pengyang County， and the use of the plastic concrete anti-seepage wall technology， the problem of seepage of the dam body in the technical proposal for the reinforcement of the reservoir is well solved， and it provides detailed information for similar projects. The first-hand information of the project has been fully utilized.

【Key words】 Reservoir；Plastic concrete；Impervious wall；Pengyang County；Ningxia

固原市位于寧夏回族自治區(qū)南部山區(qū)，轄四縣一區(qū)，總面積1.054萬平方千米。截止2017年底，全市共建有水庫190座，總庫容7.18億立方米，其中：中型16座、?。ㄒ唬┬?4座、?。ǘ┬退畮?0座。依據《寧夏小型病險水庫除險加固工程報告編制提綱》，2015年3月固原市水利勘測設計院編制完成了《寧夏回族自治區(qū)固原市彭陽縣乃河水庫大壩安全評價報告》，同年10月完成了《彭陽縣乃河水庫除險加固工程技施設計》，批復工程總投資6718.2萬元。

1 工程概況

乃河水庫位于彭陽縣茹河流域，始建于1972年，1974年建成并投入運行，建成之初為?。?）型水庫。為減輕下游水庫的洪水壓力，經寧夏自治區(qū)水利廳批準，1985年開始對乃河水庫按中型水庫標準進行加固擴建。2002年10月對乃河水庫進行加固改造。水庫集水面積143平方千米，水庫正常蓄水位1770.9米，死水位1768.15米，工程按照50年一遇洪水標準設計，相應設計洪水位1777.43米；1000年一遇洪水標準校核，相應校核洪水位1783.82米，水庫總庫容1595.0萬立方米（總淤積庫容371.6萬立方米），其中調洪庫容1110萬立方米，興利庫容118萬立方米。

2. 除險加固設計

2.1 設計理念。

（1）乃河水庫始建于1972年，受當時經濟、技術、設備條件限制，主壩體填筑質量較差，滲漏比較嚴重，經計算壩體滲透不滿足規(guī)范要求，壩坡不穩(wěn)定，已影響到水庫蓄水和正常運行。經過分析比較，設計采用塑性混凝土防滲墻措施對壩體進行防滲處理。

（2）壩體混凝土防滲墻是利用造槽孔機械設備，借助泥漿護壁作用，在壩體下開挖深而窄的槽孔，并在其內澆筑混凝土而形成的一道具有防滲功能的地下墻體?；炷练罎B墻自身除滿足強度和變形要求，而且有足夠的抗?jié)B透性和耐久性，能夠有效的減少壩體滲漏，控制滲流量和壩體滲透比降，使?jié)B漏出逸比降滿足設計要求。

（3）塑性混凝土具有彈性模量低，適應變形能力強，極限應變大，抗?jié)B性好，以及具有良好的和易性和較長的終凝時間，易于水下混凝土澆筑等優(yōu)點。同時具有成本低，強度低，成墻整體性好，厚度均勻連續(xù)，質量可靠，耐久性好，便于防滲墻槽孔接頭施工和保證施工質量等優(yōu)點。

2.2 設計成果。

2.2.1 防滲墻布置。

防滲墻沿壩軸線上游3.9m處布置，為防止右岸壩肩的繞壩滲漏防滲墻軸線在K0+620m處向上右壩肩延伸40m，防滲墻底嵌入泥巖1.0m，最大深度50米。輸水建筑物段采用帷幕灌漿與防滲墻搭接，搭接深度為2.0m，帷幕灌漿深度至泥巖下5m，由于壩頂寬度僅6.0m無法滿足防滲墻施工要求，設計對壩頂開挖至1783.5m，開挖后平臺寬度13.5m，待防滲墻施工完成后，對壩體回填碾壓至原設計高程，并對壩頂進行處理。

2.2.2 防滲墻厚度確定。

（1）根據防滲墻允許滲透比降確定墻體厚度，參考有關資料及已建成工程實例，防滲墻厚度按照下式計算：

T=H/J

式中：T——防滲墻厚度（m）；

H——防滲墻承受的最大水頭（m）；

J——防滲墻的允許滲透梯度；

（2）根據已建成的混凝土防滲墻統(tǒng)計及參照《碾壓式土石壩設計規(guī)范》（SL274-2001）規(guī)定，混凝土防滲墻的一般允許滲透比降J=60～80，設計選用允許滲透比降均值70。

（3）作用在防滲墻上的最大水頭差主要是考慮截引后防滲墻前后的水位差，由于校核洪水及設計洪水歷時較短，難于形式穩(wěn)定滲流，故墻前水頭為正常蓄水位高程，防滲墻承受的水頭為42.9m，計算得出防滲墻厚度為0.61m，設計取0.6m。

2.2.3 主要技術參數確定。

（1）塑性混凝土配合比為水泥：粘土（膨潤土）：水：砂子：石子=160公斤：80公斤：260公斤：848公斤：848公斤或根據實驗確定。粘土的塑性指數大于14%，粘粒含量不小于50%，有機物含量小于1%；膨潤土選擇二級以上膨潤土；細骨料細度模數在2.4～2.8之間；粗骨料的粒徑由大到小應連續(xù)，最大粒徑不超過40mm，條件允許時采用最大粒徑20～31.5mm的一級骨料，采用二級骨料時，小石與中石的比例不宜小于4：6。

（2）28天混凝土彈性模量800～1000兆帕；

（3）28天混凝土抗壓強度≥2.5m兆帕；

（4）滲透系數<（1～9）×10-8厘米/秒；

（5）槽孔中心偏差≤30毫米，孔斜率≤5‰；

（6）孔底淤積≤50毫米；

（7）孔內泥漿密度不大于1.15克/立方厘米，粘度不大于40秒，含沙量不大于5%；

3. 設計注意的問題

3.1 防滲墻與地基連接。

防滲墻底嵌入弱風化層基巖0.5～1.0米，當基巖相對不透水層埋藏較深時，防滲墻下部接帷幕灌漿，灌漿區(qū)域與防滲墻搭接長度不小于2m，深度至泥巖層以下5m。

3.2 防滲墻與混凝土構筑物連接。

防滲墻在輸水洞及泄洪洞壩段采用帷幕灌漿的方法進行處理，乃河水庫溢洪道開挖深度7.5m，開挖坡比1：3，防滲墻澆筑時在溢洪道控制段只澆筑至溢洪道底板位置（1777.5m）處，防滲墻與溢洪道連接處開挖斷面內采用黏土回填夯實。

3.3 防滲墻段連接。

防滲墻接頭處是最薄弱的部位，如果處理不當，可能造成在接縫處會產生集中滲漏，嚴重時將引起墻后地基土流失，進而使壩體塌陷。本工程防滲墻設計采用接頭管法，在澆筑一期槽孔混凝土4～6小時后，拔掉先期槽孔兩側接頭管，再沖下一序孔，同時抓除接頭管處不少于1/3半圓混凝土，并拉毛混凝土結合面，以滿足混凝土銜接要求。

3.4 防滲墻檢測。

對塑性混凝土防滲墻成墻質量及連續(xù)性的檢測，現行采用的方法有鉆孔取芯法、超聲波法和地震透射層析成像（CT）法。對于塑性混凝土最好采用無損檢測方法，如超聲波和地震透射層析成像（CT）法，檢測防滲墻的連續(xù)性和接頭孔的連接質量。乃河水庫塑性混凝土防滲墻工程檢測建議采用目前國內比較先進的超高密度電法儀技術，進行無損檢測。

4 結束語

（1）塑性混凝土防滲墻作為病險水庫壩體防滲處理措施，從水庫運行情況分析及起到的作用來看，是比較好的防滲方案。

（2）運用塑性混凝土防滲墻技術，解決水庫壩體滲漏問題，在寧夏南部山區(qū)同類水利工程中具有推廣應用價值。

參考文獻

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[4] 劉繼昌.塑性混凝土防滲墻的開發(fā)與應用技術[J].水利水電施工.1996.

[5] 固原市水利勘測設計院.《彭陽縣乃河水庫除險加固設計報告》[R].2016年.

[文章編號] 1619-2737（2018）02-06-792

[作者簡介] 秦小艷（1979.11-），女，職稱：水利工程師，寧夏大學畢業(yè)。