张院水库大坝塑性混凝土防渗墙施工技术

何任仓

摘 要：庐江县张院水库大坝采用液压抓斗法造塑性砼防渗墙进行防渗处理，有效控制了坝身、坝基渗漏，防渗效果明显。本文通过该技术在张院水库除险加固工程中的应用，介绍混凝土防渗墙的施工技术及注意事项。

关键词：薄壁液压抓斗;导墙;槽孔;合拢槽孔;墙段

中图分类号：TV62            文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2019）11-0118-02

当今深墙技术取得了长足的进步，先进、高效机械装备的广泛应用，特别是薄型成槽机的应运而生，更使薄型防渗墙技术对于水库低水位时防渗处理效果好，具有广阔的发展前景。这种方法对地层的适应性强，可在岩石中成槽，遭到块石、卵飘石时可以辅以重锤冲击破碎。目前国内外生产的各种抓斗挖掘宽度为40～145cm，最大深度可达110m，墙体连续性好，也适宜在水库低水位时（施工时腾空水库库容）地基防渗处理中的应用。

1工程概况及存在问题

张院水库位于庐江县境内东南部，合铜公路西侧的罗河镇鲍店村，坝址在张家老院，距庐江县城33.0km，坝址以上控制流域面积15.25km2，总库容1366万m3。张院水库是一座以农业灌溉为主，结合防洪、集镇供水、养殖等综合利用中型水库。

水库建始于1966年，1969年堵口蓄水，加固前大坝存在的主要问题如下：①大壩清基不彻底，坝身填筑质量差;②正常溢洪道底板多处出现漏水现象;③水库放水涵两道，均为浆砌石圬工结构;④大坝存在白蚁危害。

水库大坝经安全鉴定，被评定为三类坝。安徽省发展改革委员对张院水库除险加固工程初步设计进行批复，同意对张院水库进行除险加固。

2水库大坝防渗处理施工技术

2.1水库主要加固内容

张院水库除险加固工程主要内容：①大坝防渗加固，大坝土方加培及迎水坡砼预制块护坡等;②西放水涵拆除重建，改建东放水涵控制段;③正常溢洪道拓宽重建;④加高非常溢洪道并护砌堰顶;⑤相关附属设施施工。

2.2水库大坝防渗加固设计

大坝坝基存在碎石土层，为渗流通道，采用砼防渗墙进行加固。防渗墙沿坝轴线布置，范围为测量桩号0+030～0+518段，墙体深入强风化安山岩层内1米，设计墙厚0.5m，墙顶高程49.8m，墙底高程29.4～39.0m。防渗墙为塑性砼，可掺入适量粘土和膨润土，要求：抗压强度R28≥5MPa;弹性模量E≤3000MPa;渗透系数K≤3×10-7cm/s。

2.3防渗墙成槽

2.3.1挖槽准备

（1）布置施工平台及导向设施。

（2）施工顺序及槽段划分。可先在槽孔顶部做砼导墙，然后进行槽段划分，一二期槽孔间隔布置，先施工一期槽孔，后施工一期槽孔之间的二期槽孔，边接成地下连续墙。

（3）泥浆制备。泥浆用于支承孔壁，稳定地层，悬浮沉渣，同时向槽两侧地层渗透的泥巴浆及槽两侧边壁形成的泥皮还起到辅助截渗作用。

2.3.2泥浆固壁

（1）泥浆制作。泥浆首先具有良好的稳定性、较强的抑制性、较大的悬浮性及携带岩屑能力、较小的失水量以及适当的相对密度等物理性能，以形成薄而致密的泥皮。

（2）泥浆的拌制。泥浆的制作需通过试验确定。

（3）泥浆处理。泥浆需经过制浆池、沉淀池及储存池三级处理。

2.3.3槽段划分

单元槽段长度的划分根据地质条件、抓头尺寸、砼防渗墙壁结构、砼供应能力等要求确定。在施工过程中，成槽条件较差时，槽孔分段长度应相应减少。根据防渗墙轴线布置，防渗墙墙轴非直线段，将利用接头孔采取折线连接，并根据大坝轴线曲率半径的大小，适当调整槽孔的长度，有利于防渗墙槽孔平顺连接。槽孔宽度和槽孔分段长度见下图1。

2.3.4成槽方法

砼成槽是防渗墙施工关键工序之一，既控制施工工期又影响施工质量。抓斗成槽采用三抓法，冲击钻面槽采用二序法施工。成槽顺序见下图2。

2.3.5防渗墙成墙

（1）墙体砼浇筑。砼搅拌：采用JS-1000型强制式搅拌机两台。砼拌和、运输设备均为两套，互为备用。混凝土运输：为保证运至孔口的砼具有良好的和易性，砼运输采用砼输送泵输运送砼至孔口。砼浇筑：浇筑混凝土采用泥浆下直升导管法，导管内径Ф250mm，浇筑前，导管进行密闭承压试验。

（2）一期槽孔两端的导管距孔端小于1.5m，二期槽孔两端的导管距孔端小于1.0m，导管间距不得大于4.5m。当孔底高差大于25cm时，导管中心放在该导管控制范围内的最低处。

（3）安装导管时，导管底部出口与孔底距离不大于25cm。

2.3.6相邻槽孔接头

一、二期槽孔间混凝土套接处理，采用接头管法，接头管表面应平滑，管体边接方式应可靠、易操作。接头管起拔的时间应通过实验确定，起拔接头管的过程中应及时向接头孔内充填泥浆。

3混凝土防渗成墙施工中应注意事项

（1）导墙严重变形时，影响成槽施工时，可采用处理：①局部加固支撑;②改善导墙地基条件;③重新修筑导墙或在变形破坏部位补贴一段导墙。

（2）塌孔、漏浆处理。当导墙底部塌孔时用优质粘土（含20%水泥）回填到坍塌处以上1～2m;槽孔中下部坍塌时，应及时补充浓浆。

（3）导管堵塞。成墙灌注砼过程中会出现导管堵塞。将事故导管全部拔出，清洗检查导管;核对砼面高度及导管长度，重新下设导管，确认导管插入砼深度不小于1.0m。

（4）防渗墙体发生断墙或砼严重混浆时，可采取如下处理：①凿除已浇筑砼，重新成槽、清孔、砼浇筑。②在需要处理的墙段迎水侧补贴一段新墙。③在需要处理的墙段迎水面采用水泥灌浆或高压喷射灌浆。

（5）防渗墙顶部欠浇未达到设计高程，应清除顶部混合物至新鲜砼，采用现浇砼方式至设计高程。

4结束语

薄型砼防渗墙对地层变化的适应能力强，墙厚和墙深的适应范围大，防渗效果和耐久性好，工程质量可靠;由于塑性混凝土中掺加粘土或膨润土，成本相对较低，因此，在理论不断完善和经验不断丰富的情况下，塑性砼防渗墙必将广泛应用于水利水电工程基础防渗中。