謝建華

（惠州市惠城區(qū)水利水電工程質(zhì)量監(jiān)督站，廣東 惠州 516001）

塑性混凝土防滲墻作為一種20世紀80年代發(fā)展起來的新型防滲技術，發(fā)展迅速，在國內(nèi)外得到廣泛應用。隨著大批工程的投入運行，塑性混凝土防滲墻從設計理論到施工方法，都在逐步完善。目前，我國塑性混凝土防滲墻主要用于施工圍堰、老壩除險加固等方面，主體工程基礎防滲的應用尚出于摸索階段[1]。本文針對塑性混凝土防滲墻在聯(lián)和水庫土壩防滲加固中的應用進行分析。

1 工程概況

1.1 水庫概況

聯(lián)和水庫位于惠州市博羅縣福田鎮(zhèn)，庫區(qū)集雨面積110.8 km2，是一座以灌溉為主，結合供水、防洪、發(fā)電等綜合利用的中型水庫。加固后水庫總庫容8094萬m3，工程等別為Ⅲ等，主要建筑物級別為3級，次要建筑物級別為4級。主壩為均質(zhì)土壩，壩長330 m，最大壩高46.02 m，主壩防滲墻長315.50 m，最大墻高50.52 m，防滲墻面積9067.36 m2。

1.2 地質(zhì)條件

壩體填筑土層屬素填土，褐黃色、褐紅色，由風化殘積土填筑而成，主要由砂質(zhì)粘性土組成，混少量強風化巖碎屑物，分布不均，上部混含塊石土，土質(zhì)壓實狀況稍差，中下部土質(zhì)均勻，總體土質(zhì)壓實狀況一般，粘性較好，稍濕～濕，上部多呈松散狀，中下部呈可塑狀。壩基主要有粉細砂土:呈灰褐色，飽和，松散～稍密狀，以細砂為主，粉砂次之，于河床最大斷面有揭露，主要分布于主河床約50 m寬度的范圍內(nèi)，層底高程12.2 m～19.9 m，厚度3.4 m～5.4 m。

2 塑性混凝土防滲施工

塑性混凝土防滲墻施工工藝是通過沖擊鉆機修筑防滲墻，按照鑿孔、清孔換漿以及澆筑混凝土的順序進行作業(yè)。鑿孔前應做好準備工作，尤其是對施工中的導墻基礎設施修筑、泥漿含砂量控制及清孔換漿、混凝土澆筑等過程進行嚴格控制[2]。

2.1 主要參數(shù)確定

（1）塑性防滲墻厚度

防滲墻厚度應滿足抗?jié)B及耐久性要求。承受水頭低于70 m時，塑性混凝土采用的滲透系數(shù)一般為28 d的滲透系數(shù)K28=10-8cm/s～10-6cm/s。在滲透壓力作用下，防滲墻的耐久性主要取決于機械力侵蝕和化學溶蝕作用，且兩種侵蝕破壞作用都與水力坡降密切相關，因此防滲墻厚度B應根據(jù)其允許的水力梯度和承受的最大水頭來計算[3]。

式中:H為防滲墻承受的最大水頭，根據(jù)大壩滲流計算成果，防滲墻處浸潤線最大水頭差約為20 m；Jp為防滲墻的允許水力梯度（通常取Jp=50～60），本工程取允許水力梯度為50。

防滲墻厚度應考慮施工設備的因素:沖擊鉆造孔，墻厚不小于0.6 m；液壓抓斗，墻厚不小于0.5 m。本工程采用沖孔法施工，參考已建工程，取防滲墻厚度為0.6 m。

（2）防滲墻深度

防滲墻的深度應穿過壩基粉細砂土層和強風化花崗巖，進入相對不透水層1 m，工程主壩防滲墻最大深度確定為50.40 m。

（3）防滲墻變形模量

塑性混凝土防滲墻的應力狀態(tài)，在很大程度上取決于墻體受力后的變形與周圍土體變形的協(xié)調(diào)能力，應盡量調(diào)整防滲墻的變形模量和應力應變關系與周圍土層接近，提高防滲墻的安全度[4]。

2.2 塑性混凝土防滲墻施工

2.2.1 防滲墻

防滲墻主要由段板、墻套連接形成，墻段、套接接縫直接影響墻體的防滲性能。劃分槽孔段長度時，必須確保造孔、壩體穩(wěn)定，并對施工期間所用設備的鑿孔規(guī)定、混凝土攪拌設備施工條件等進行檢查，確保大型設備順利通行。

工程每段槽孔長度為6 m，并按間隔分序法施工槽孔，即先施工奇數(shù)號槽孔，再施工偶數(shù)號槽孔。槽孔建造采用沖孔法施工，選用CZ-22型沖孔鉆機施工。泥漿制備應控制好泥漿的比重、失水量、膠體率、含砂量、穩(wěn)定性和觸變性等。施工中按規(guī)定的配合比配置泥漿，各種成分誤差不得大于5%，儲漿池內(nèi)的泥漿應經(jīng)常攪動，保持泥漿性能指標均一。

槽孔質(zhì)量檢驗合格后可通過置換泥漿、抽取孔底沉渣、接頭刷洗等方法進行清孔。清孔換漿完成1 h后進行檢查驗收，在距孔底0.5 m～1.0 m處泥漿取樣:孔底淤積厚度不大于100 mm；槽內(nèi)泥漿密度不大于1.15 g/cm3，含砂量不大于6%[5]。

混凝土澆筑采用泥漿下直升導管施工，導管間距為4.0 m，導管距槽孔兩端距離1.0 m，埋入混凝土1.0 m～5.0 m，保持槽孔混凝土面高差不大于0.3 m～0.5 m。

槽孔澆筑混凝土后形成單元墻段，相鄰兩槽孔的銜接部分采用接頭管法連接。

2.2.2 墻頂施工平臺

鑿孔是土壩加固施工中的重要流程。土壩槽孔施工期間，施工機械規(guī)模較大，考慮到設備的存放和施工，墻頂處需設置上下游施工平臺。

為保證平臺施工使用的沖擊機以及吊機等相關機械設備正常通行，壩頂寬度設為10 m。平臺頂部設置泥結砂礫承重層，厚度以0.2 m～0.3 m為最佳，以滿足平臺下方的壩體施工及通車要求，填筑上部壩體前去除承重層[6]。

2.2.3 基巖帷幕灌漿管

為規(guī)避混凝土防滲墻結構遭到破損，防滲墻內(nèi)必須設置灌漿管[4]。管道材料以塑料管道或鋼管為準，內(nèi)徑以130 mm最佳。

本工程選用塑料管道。為了提高管道定位的精準性，需保證埋管的垂直度，并在管道內(nèi)放置外徑約110 mm的鋼管，待施工結束后去除。施工中盡量避免使用鉆孔機，保證灌漿管埋設于防滲墻中心線[7]。

3 質(zhì)量驗收

塑性混凝土防滲墻與常規(guī)混凝土防滲墻都需要進行混凝土質(zhì)量檢查和墻體質(zhì)量檢測，但在方法上存在差異。

工程對塑性混凝土的質(zhì)量檢測主要包括抗壓強度、彈性模量、抗?jié)B系數(shù)。因塑性混凝土強度低，不宜采用鉆孔取芯的方法對成墻混凝土進行取芯，應選擇在混凝土澆筑時現(xiàn)場取樣，用樣本試驗結果代替墻體的實際性能指標。工程對28 d齡期混凝土樣本進行系列相關指標檢測。

（1）抗壓強度:共進行101組28 d齡期的強度試驗，最大值3.5 MPa，最小值1.6 MPa，符合設計要求；

（2）彈性模量:共進行8組混凝土彈性模量試驗，最大值485.5 MPa，最小值405.1 MPa，滿足設計要求；

（3）抗?jié)B性能:共計8組試驗，經(jīng)測試，均符合工程設計的滲透系數(shù)要求。

4 結語

塑性混凝土防滲墻具有彈性模量低、極限應變大、和易性好等特點，且成本低廉、質(zhì)量可靠，對因滲水量增加引起的工程質(zhì)量降低有顯著效果，在水利工程中被廣泛應用。施工中，應針對工程實際進行施工機械、施工方法的選擇，以確保施工效果良好?？紤]到壩體填土滲透系數(shù)較大，采用抓斗法施工槽段可能產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象，聯(lián)和水庫工程選用CZ-22型沖孔鉆機進行施工，效果良好，值得推薦使用。