塑性混凝土防滲墻在磨盤山水庫工程中的應用

王學明

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱150080)

1 簡述防滲墻技術的發展

混凝土防滲墻技術最早起源于意大利，20世紀50年代，一些國家開始相繼采用。我國于1958年開始研究出一整套混凝土防滲墻施工技術與工藝。1959年在北京市密云水庫砂礫石地基中創造出一套用鉆劈法建造深44 m、厚80 cm的槽孔型混凝土防滲墻的新方法，取得了巨大成功。此后防滲墻技術不斷向深度、難度和廣度發展，取得新的進展，并在國內開始逐步大規模推廣，技術也越來越成熟，目前已處于國際領先水平。

黑龍江省在’98大水后開始采用塑性混凝土防滲墻技術，當時主要試用于堤防工程，2001年在磨盤山水庫供水工程中采用，這是我省首次在大型水利樞紐工程中采用塑性混凝土防滲墻技術

2 哈爾濱市磨盤山水庫供水工程概況

磨盤山水庫位于拉林河干流上游五常市沙河子鄉沈家營村上游1.8 km附近，壩址距哈爾濱市區約180 km，水庫壩址以上流域面積1 151 km2。是一座以哈爾濱市居民生活供水為主，兼向沿線山河、五常等城鎮供水，并結合下游防洪、農田灌溉、環境用水等綜合利用的大型水利樞紐工程。水庫總庫容5.23億m3，最大壩高49.6 m。工程于2003年開工建設，2006年主體工程完工并開始向哈爾濱市供水。

3 主要工程地質條件

河谷區表層上部為含細粒土細砂，厚2.0～3.2 m，工程地質條件不良，需清除;下部為混合土卵石，其滲透系數50 m/d左右，混合土卵石層較密實，抗剪強度較高，該層內摩擦角參考值為35°～40°，其間無軟弱夾層，抗壓和抗滑穩定條件較好;但其透水性強，需采取適當的工程處理措施。壩基基底由花崗巖組成，其巖體強度較高，整體穩定性較好，抗壓、抗滑穩定條件較好，強風化層較薄。

右壩肩巖體直接裸露，為花崗巖，山坡較陡，約45°～60°，在壩軸線上下游各發育有一條斷層破碎帶，與山體走向近于垂直，故不會影響壩肩穩定;右壩肩節理發育，其產狀對壩肩穩定無不利影響，但右壩肩透水性較強。

左岸斜坡區由上部的碎石混合土和下部的混合土卵石組成，上部碎石混合土層密實，滲透系數在0.01 m/d左右，為弱透水層，厚11.18～41.40 m，經現場原位非飽和剪切試驗，測得其抗剪強度指標為 C=33.3 kPa，ф=31.2°，無軟弱夾層，抗壓和抗滑穩定條件較好。下部的混合土卵石密實，內摩擦角參考值為35°～40°無軟弱夾層，抗壓和抗滑穩定條件較好，滲透系數在20 m/d左右。

4 防滲處理措施

根據壩基的地質條件，右壩肩由于巖石裸露，直接采取帷幕灌漿方式處理，對主河槽段壩基卵石混合土層、左壩肩碎石混合土及其下部的卵石混合土層，采用塑性混凝土防滲墻進行防滲處理，入巖后再進行帷幕灌漿。

塑性混凝土防滲墻厚度為80 cm，最大成墻深度42.4 m，成墻總面積12 370 m2，防滲墻底高程進入弱風化層基巖面以下1.0 m，下接帷幕灌漿，帷幕灌漿單排布置，孔距為1.5 m，深度至基巖吸水率5 lu以下5.0 m。灌漿采用墻內預埋灌漿管的方式。

塑性混凝土防滲墻的技術指標:抗滲標號為W10，防滲墻混凝土28 d抗壓強度宜為3.5～5 MPa，彈模為 500～1 000 MPa，抗滲允許比降須≥60，滲透系數≥1×10－6cm/s。

繼磨盤山水庫工程之后，伊春西山水庫工程、阿城西泉眼水庫維修加固等工程中也采用了塑性混凝土防滲墻技術，上述工程都已建成并投入使用，目前運行情況良好，防滲效果明顯，在城市供水、防洪、灌溉、環境供水等方面發揮了重大的社會效益和工程。同其它垂直防滲技術相比，該技術具有防滲效果可靠，施工速度快，適應性強等特點，隨著成槽設備及工藝的提高，墻體材料的發展，塑性混凝土防滲墻會在工程中得到更加廣泛的應用。

［1］李煊明.塑性混凝土墻在病險土石壩加固中的應用［J］.中國農村水利水電，2009(06):79－81.

［2］黑龍江省水利水電勘測設計研究院.哈爾濱市磨盤山水庫供水工程初步設計［R］.哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設計研究院，2001.