塑性混凝土防渗墙施工技术在尖山水库除险加固工程中的应用

廖 涛 何泽霞

塑性混凝土防渗墙施工技术在尖山水库除险加固工程中的应用

廖 涛 何泽霞

一、工程概述

尖山水库位于河南省信阳市平桥区邢集乡、淮河支流柳河上，控制面积22.5km2。主要建筑物有大坝、溢洪道、东西输水洞等。坝基为元古界浅变质岩系，岩性为云母石英片岩、角闪片岩等，大坝西侧山体岩性为云母石英片岩、角闪片岩等，夹石英岩脉，呈强风化～弱风化状态。表层岩体破碎，裂隙发育，透水率为16.2Lu，呈中等透水性，经鉴定存在渗漏等不稳定因素。

防渗墙布置在原坝顶中心线下游2.0m处，为保证坝体防渗体连续性，左端与回填坝段粘土心墙搭接，则塑性混凝土防渗墙范围为0＋062～0＋385坝段及大坝至溢洪道左侧18m，总长341m。

二、主要施工技术要求

1.防渗墙土基采用液压开槽机开槽，三抓成槽（根据地质情况随时调整），按两序槽孔进行施工。

2.孔口导向墙墙基基础应修建在稳固基础上。

3.保证槽孔壁平整垂直，孔位中心允许偏差不大于3cm、孔斜率不大于0.4%；遇有含孤石、漂石的地层及基岩面倾斜度较大等特殊情况时，其孔斜率控制在0.6%以内。

4.在造孔过程中，孔内泥浆面始终保持在导墙顶面以下50～100cm，严防塌孔，若孔内地质较好、塌孔不严重，可不用泥浆。

5.槽孔进入基岩面的嵌入深度应符合施工图纸规定。采用测量方法确定岩面分布高程，岩芯妥善保存，基岩面需经监理人检查确认。

三、防渗墙临时工程布置

1.施工平台。布置原则既要满足设计要求，又要方便施工。

2.导向槽及倒浆平台施工。为提高混凝土早期强度，使混凝土防渗墙尽早施工，可在混凝土配方中加入适量的早强剂。用挖掘机开挖导向槽，人工辅助修坡。混凝土浇筑采用人工撮料入仓，混凝土泵车运混凝土料到浇筑仓位。

3.设备及临时设施布置。根据现场实际情况，施工中采用“三抓成槽”法。液压抓斗布置在防渗墙轴线的下游侧，抓出的土料直接放至抓斗后面的下游坡上。下游导向槽以外依次布置倒浆平台、排浆沟、浆管、水管。

四、固壁泥浆

在造孔过程中，为保证槽孔壁的稳定性，槽孔内要保证有足够的泥浆以支撑孔壁。泥浆配合比确定前，按规定的检测项目进行膨润土性能测定，然后通过现场试验确定具体的配合比，通过搅拌并静置24h后方可使用。循环使用的泥浆每隔1h检测一次性能指标，当泥浆超过规定指标时，作废浆处理，废浆应集中排放到监理人指定的地点。配制泥浆的水质需符合JGJ63—89第3.0.4条规定。储浆池内的泥浆定时搅动，不得结块和沉淀。若地质不易塌孔一般不用泥浆，干槽浇筑防渗墙质量较好。

五、防渗墙施工程序及施工工艺

1.防渗墙施工程序。按照施工总体布置，防渗墙分段施工，按槽段划分，单号为一期槽，双号为二期槽。首先施工一期槽，再施工二期槽，分段作业，依次成槽。同一槽内先抓主孔，后抓副孔。

2.防渗墙施工工艺详见图1。

六、成槽施工

1.槽段划分。根据工程的地质条件及施工设备的特点，借鉴其他工程防渗墙施工经验，在划分槽孔时考虑到提高抓斗工效，副孔初步确定槽段长度为7m。施工中根据地层及槽孔孔壁稳定情况可以对槽段划分进行合理调整。槽段之间采用接头管法套接。

2.造孔。主孔施工：液压抓斗直接开挖施工，施工过程中采用泥浆护壁，浆面高程控制在槽口以下50～100cm，防止漏浆、塌孔，若地质较好可不用泥浆护壁。副孔施工：两相邻主孔施工完毕，中间的副孔采用抓斗抓挖施工，基岩部分若抓斗抓挖不动，可采用冲击钻进行施工。

七、防渗墙槽段连接

防渗墙槽段连接采用接头管法。一期槽成槽后，在槽段两端孔位置下设ф50cm钢制接头管，孔口固定，在混凝土浇筑过程中，根据混凝土初凝时间和混凝土面上升速度及上升高度起拔接头管。混凝土浇筑后根据混凝土初凝时间，适时上下活动接头管，以减小管与孔壁的摩擦。二期槽浇筑前需刷洗两端混凝土孔壁，直至基本无泥屑、孔底淤积不再增加为止。清孔使用抓斗“抓捞法”清孔换浆，经验收合格后，下设导管浇筑混凝土即可连接成墙。

八、防渗墙质量检查

1.混凝土质量检查。混凝土质量检查是指对已浇筑的塑性混凝土的物理力学性能的检查，主要检查内容包括抗压强度、弹性模量、抗渗标号（或抗渗系数）等。由于塑性混凝土的强度较低，不宜采用钻孔取芯的方法，只能在混凝土浇筑时，现场取样成型试件，用试件的试验结果代替防渗墙的实际性能指标。

2.墙体质量的检查。对混凝土防渗墙成墙质量的检查，现行采用的方法有钻孔取芯法、超声波法和地震透射层析成像法（CT）。塑性混凝土最好采用无损检测方法，如超声波和地震透射层析成像法（CT），检测防渗墙的连续性和接头孔的连接质量。本工程采用了超声波检测，检查结果表明，防渗墙墙体整体均匀，致密性较好，墙体底部淤积少。

九、结语

尖山水库塑性混凝土防渗墙采用钻抓法成槽，泥浆护壁，接头管法连接，泥浆下直升导管法浇筑混凝土。从施工后的蓄水情况来看，坝体渗漏量明显减少，防渗指标满足设计要求，对增加稳定、减少水资源流失起到重要作用，有效解决了坝体渗漏问题，为尖山水库更好地发挥作用提供了可靠保障。此项工程为塑性混凝土防渗墙应用积累了成功经验

河南省信阳市平桥区水利工程队 信阳市水利勘测设计院 464000）