塑性混凝土防渗墙在磨盘山水库工程中的应用

王学明

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

1 简述防渗墙技术的发展

混凝土防渗墙技术最早起源于意大利，20世纪50年代，一些国家开始相继采用。我国于1958年开始研究出一整套混凝土防渗墙施工技术与工艺。1959年在北京市密云水库砂砾石地基中创造出一套用钻劈法建造深44 m、厚80 cm的槽孔型混凝土防渗墙的新方法，取得了巨大成功。此后防渗墙技术不断向深度、难度和广度发展，取得新的进展，并在国内开始逐步大规模推广，技术也越来越成熟，目前已处于国际领先水平。

黑龙江省在’98大水后开始采用塑性混凝土防渗墙技术，当时主要试用于堤防工程，2001年在磨盘山水库供水工程中采用，这是我省首次在大型水利枢纽工程中采用塑性混凝土防渗墙技术

2 哈尔滨市磨盘山水库供水工程概况

磨盘山水库位于拉林河干流上游五常市沙河子乡沈家营村上游1.8 km附近，坝址距哈尔滨市区约180 km，水库坝址以上流域面积1 151 km2。是一座以哈尔滨市居民生活供水为主，兼向沿线山河、五常等城镇供水，并结合下游防洪、农田灌溉、环境用水等综合利用的大型水利枢纽工程。水库总库容5.23亿m3，最大坝高49.6 m。工程于2003年开工建设，2006年主体工程完工并开始向哈尔滨市供水。

3 主要工程地质条件

河谷区表层上部为含细粒土细砂，厚2.0～3.2 m，工程地质条件不良，需清除;下部为混合土卵石，其渗透系数50 m/d左右，混合土卵石层较密实，抗剪强度较高，该层内摩擦角参考值为35°～40°，其间无软弱夹层，抗压和抗滑稳定条件较好;但其透水性强，需采取适当的工程处理措施。坝基基底由花岗岩组成，其岩体强度较高，整体稳定性较好，抗压、抗滑稳定条件较好，强风化层较薄。

右坝肩岩体直接裸露，为花岗岩，山坡较陡，约45°～60°，在坝轴线上下游各发育有一条断层破碎带，与山体走向近于垂直，故不会影响坝肩稳定;右坝肩节理发育，其产状对坝肩稳定无不利影响，但右坝肩透水性较强。

左岸斜坡区由上部的碎石混合土和下部的混合土卵石组成，上部碎石混合土层密实，渗透系数在0.01 m/d左右，为弱透水层，厚11.18～41.40 m，经现场原位非饱和剪切试验，测得其抗剪强度指标为 C=33.3 kPa，ф=31.2°，无软弱夹层，抗压和抗滑稳定条件较好。下部的混合土卵石密实，内摩擦角参考值为35°～40°无软弱夹层，抗压和抗滑稳定条件较好，渗透系数在20 m/d左右。

4 防渗处理措施

根据坝基的地质条件，右坝肩由于岩石裸露，直接采取帷幕灌浆方式处理，对主河槽段坝基卵石混合土层、左坝肩碎石混合土及其下部的卵石混合土层，采用塑性混凝土防渗墙进行防渗处理，入岩后再进行帷幕灌浆。

塑性混凝土防渗墙厚度为80 cm，最大成墙深度42.4 m，成墙总面积12 370 m2，防渗墙底高程进入弱风化层基岩面以下1.0 m，下接帷幕灌浆，帷幕灌浆单排布置，孔距为1.5 m，深度至基岩吸水率5 lu以下5.0 m。灌浆采用墙内预埋灌浆管的方式。

塑性混凝土防渗墙的技术指标:抗渗标号为W10，防渗墙混凝土28 d抗压强度宜为3.5～5 MPa，弹模为 500～1 000 MPa，抗渗允许比降须≥60，渗透系数≥1×10－6cm/s。

继磨盘山水库工程之后，伊春西山水库工程、阿城西泉眼水库维修加固等工程中也采用了塑性混凝土防渗墙技术，上述工程都已建成并投入使用，目前运行情况良好，防渗效果明显，在城市供水、防洪、灌溉、环境供水等方面发挥了重大的社会效益和工程。同其它垂直防渗技术相比，该技术具有防渗效果可靠，施工速度快，适应性强等特点，随着成槽设备及工艺的提高，墙体材料的发展，塑性混凝土防渗墙会在工程中得到更加广泛的应用。

［1］李煊明.塑性混凝土墙在病险土石坝加固中的应用［J］.中国农村水利水电，2009(06):79－81.

［2］黑龙江省水利水电勘测设计研究院.哈尔滨市磨盘山水库供水工程初步设计［R］.哈尔滨:黑龙江省水利水电勘测设计研究院，2001.