防滲墻施工技術在水庫堤壩工程中的應用及管理思路芻議

□宋　剛（新疆兵團勘測設計院（集團）有限責任公司）

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防滲墻施工技術在水庫堤壩工程中的應用及管理思路芻議

□宋剛（新疆兵團勘測設計院（集團）有限責任公司）

摘要：防滲墻是一種具有防滲作用的工程技術措施，它是在松散透水的地基基礎或是土石壩的壩體當中進行造孔成槽，然后以泥漿對孔壁進行固結處理，并在泥漿下澆筑混凝土形成地下連續墻，該技術在水庫大壩工程中的應用較多。基于此點，文章首先簡要闡述了防滲墻施工技術的特點，在此基礎上依托工程實例，對防滲墻技術在水庫堤壩工程中的應用及管理進行論述。期望通過研究能夠對同類工程提供借鑒參考。

關鍵詞：防滲墻；水庫堤壩；施工技術；質量管理

1　防滲墻施工技術的特點

防滲墻是在地下成墻，所以可將之歸屬于隱蔽工程的范疇，由于在具體施工建設的過程中，會受到地質條件的影響，因此，必須對工程地質條件進行詳細分析。與其它基礎防滲形式相比，防滲墻技術具有以下特點。

1.1適用性強

混凝土防滲墻有著非常廣的適用性，該技術適用于各式各樣的地質條件，如粉土、砂土、礫石土（d＜10 mm），在這些土層當中施工防滲墻均能夠達到良好的防滲效果。

1.2應用范圍廣

混凝土防滲墻施工技術可在多個領域內應用，如水利水電、工民建、市政基礎設施等等，其中塑性混凝土防滲墻能在水庫堤壩中起到防滲加固的作用，剛性混凝土防滲墻則可在工民建及市政工程中起到擋土、承重的作用。

1.3剛度大

隨著技術水平的不斷完善，國內的混凝土防滲墻厚度已經能夠達到0.60～1.40m，國外的混凝土防滲墻厚度則可達到2.80m，如此大的厚度使墻體本身具有了足夠大的剛度，可承受較大的土體壓力。

1.4施工不受時間限制

由于混凝土防滲墻施工中的噪音和振動較小，故此可晝夜施工，這進一步加快了工程進度。

1.5安全性高

從20世紀50年代混凝土防滲墻誕生至今，該技術獲得了長足的發展和進步，尤其是接頭連接技術，目前，它的滲透系數可以達到10-7m/s。此外，相應的檢測技術也要比其它隱蔽工程成熟，由此能確保防滲墻的整體質量，從而使其防滲加固效果得以充分發揮。

2　防滲墻施工技術在水庫堤壩工程中的應用及管理

相關調查統計數據結果顯示，目前國內共計修建的大中小型水庫約為8.50萬座，這些水庫的總庫容量接近5000億m3，控制的流域面積在150萬以上，占江河流域面積的35%左右，為減輕洪澇災害做出了巨大的貢獻。然而，部分水庫由于修建的年代比較久遠，受當時技術條件等因素的限制，水庫堤壩的變形穩定及滲透穩定未達到相應的標準，加之長期的運行，使得堤壩內部出現了老化的跡象，有些水庫堤壩甚至出現了嚴重的滲漏，這對水庫的安全運行造成了影響。同時，經濟的快速發展，推動了水電建設進程，各類水庫工程日益增多，基礎防滲是此類工程的重要組成部分之一，由此使得混凝土防滲墻的應用前景愈發廣闊。為了便于研究下面依托工程實例，對防滲墻施工技術在水庫堤壩工程中的應用進行論述。

2.1工程概況

下泊水庫地處山西省晉城市沁水縣境內，位于固村河泊圪塔村河段，水庫大壩距離柿莊鎮約6 km，壩型為堆石壩，最大壩高約為37.90 m，總庫容量200萬m3。

2.1.1水文氣象

固村河是柿莊河的一級支流，其位于柿莊河的右岸，該流域面積約為58.90 km2，至下泊水庫斷面河長約為11.00 km，控制流域面積42.30 km2。沁水縣處于暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候區，依據當地的氣象資料，該水庫區域范圍內的多年平均氣溫在10.60℃，多年平均降水量在626～674 mm之間，歷年最大凍土深度約為65 cm。表1為該水庫年徑流量頻率的分析結果。

表1　下泊水庫年徑流量頻率分析結果表

2.1.2工程地質

水庫工程位于太岳山東麓，工程區處于剝蝕侵蝕地低中山區內，庫區位于三級構造單元呂梁-太行斷塊下，受區域北向東褶皺帶的影響，工程區發育有3組次級褶皺帶，分別發育與十里鄉、固縣鄉北部和端氏鎮附近，與工程區的距離分別為6km、1km 和14 km。在工程區25 km范圍內，無地震分布，區域內構造穩定性較好。

2.2庫區現存的滲漏問題

由水文地質概況可知，本庫區位于低中山區內，庫盤的封閉條件較高，庫區內沒有低鄰谷，不存在鄰谷滲漏問題，并且庫區內也不存在構造滲漏。依據庫區壩址工程地質條件及巖土工程地質特性分析可知，壩址主要存在壩基滲漏、繞壩滲漏、基坑涌水等問題。為有效防止滲漏問題對庫區堤壩運行安全性和結構穩定性的影響，經過綜合考慮之后，決定采用混凝土防滲墻技術對壩基進行防滲處理。下面重點對防滲墻施工技術的應用及管理進行分析。

2.3防滲墻施工技術管理

2.3.1成槽施工管理

成槽是防滲墻施工中的關鍵環節之一，其施工技術管理要點如下。

2.3.1.1導墻及施工平臺布置

導墻頂應當比地下防滲墻的設計頂部高出0.50～1.00 m以上，并高于地下水位2.00 m以上；在水庫施工時，應當高出施工期最高水位，同時還要預留出足夠的安全超高；導墻的布置應當便于大型機械設備的進出，道路的坡度不宜過大；在對施工平臺進行布置時，應當選擇堅硬且密實的地基基礎；通常情況下，導墻應當配置必要的鋼筋，尤其是導墻的頂部和底部均必須設置數量足夠的縱向受力鋼筋，導墻的橫縫應當盡可能設置在槽段的中部，縱向鋼筋則應當連接起來，由此形成一個完整的整體，接縫部位要采取有效的止水措施，以免漿液滲漏；施工平臺除了要略高于導墻頂部之外，還應當堅固穩定，平臺可布設在導墻的一側，寬度以18～25 m左右為宜。

2.3.1.2固壁泥漿的制備

為使泥漿的作用在施工期間獲得充分發揮，在制備過程中，要合理確定泥漿的配合比。可以使用淡水和粘土或是膨潤土攪拌成漏斗粘度為20-21 s的泥漿，并對相關指標進行測定，如漿液失水量、穩定性、泥皮厚度及膠體率等等，再結合以往同類工程的施工經驗及本工程的地質條件，反復進行試配，通過材料使用量的增減，對配合比進行修正，直至符合施工要求為止；按照設計好的泥漿配合比，選擇相應的材料，便可開始制備泥漿。

2.3.1.3施工過程的管控

首先依據工程水文地質情況，并結合單個槽孔的造孔時間，對槽孔的長度進行劃分，具體劃分時應遵循墻段接頭少的原則，這樣不但有助于施工速度的提升，而且還能保證施工安全。其次，可采用兩鉆一抓法成槽，即使用沖擊鉆鉆鑿主孔，以抓斗抓取副孔。需要特別注意的是，施工中副孔的長度應當小于抓斗的最大開度，由此能夠防止漏抓的情況發生。

2.3.1.4墻段間接頭的處理

各個墻段一般都是通過接頭連接成為整體，在整個防滲墻施工，墻段的連接是較為薄弱的環節，一旦質量控制不好，則可能引起墻體滲漏，輕則影響防滲效果，嚴重時，會導致壩體塌陷。由于本工程采用的沖擊鉆造孔，故此選用鉆鑿法進行墻段連接，施工中要控制好接頭孔的空間位置，使其盡可能與原主孔的位置保持一致。

2.3.2混凝土澆筑施工管理

混凝土的澆筑質量直接關系到整個防滲墻的質量及防滲效果，若是質量出現問題，則會造成整個墻段報廢，不但會影響工期，還會增大造價，所以必須混凝土澆筑施工管理予以足夠的重視，并對各個環節和細節進行有效控制。

鋼筋籠的寬度可以按照墻體的厚度進行確定，其底端可以制作成微閉形狀；鋼筋籠保護層的厚度不得＜8 cm，鋼筋籠制作的誤差應滿足表2的規定要求。

表2　鋼筋籠制作的允許誤差表

下放鋼筋籠時應當緩慢平穩，若是入槽過程中遇到阻礙，則應提起后查明原因，不得強行下沉，以免造成鋼筋籠變形或損壞，影響混凝土澆筑質量。

混凝土可以采用泵送的方式進行澆筑，導管的內徑以200～250 mm為宜，采用絲扣對導管進行連接，混凝土的澆筑可采用水下直升導管法，在對每個槽段進行澆筑前，均應制定合理可行的施工方案，澆筑速度不宜過快，若因故中斷時，間隔澆筑時間不得超過40 min，混凝土澆筑完畢后，要及時進行養生，由此可以預防早期開裂。

3　結　論

綜上所述，文章在簡要介紹防滲墻施工技術特點的基礎上，依托工程實例，對防滲墻在水庫堤壩工程中的應用進行論述。在具體施工中，為了提升防滲墻的整體質量，應當重點加強成槽和混凝土澆筑兩個方面的施工管理，這不但能夠降低工程造價，而且還能保證施工進度和質量。

參考文獻

［1］馬明，姜本鴻.防滲墻體間搭接處理及特殊工藝研究［J］.中國水利，2012（12）：88-90.

［2］萬怡國，周云水.反循環回轉鉆法混凝土防滲墻在水利工程中的應用［J］.江西水利科技，2013（4）：76-78.

（責任編輯：趙鑫）

中圖分類號：TV543. 9

文獻標識碼：A

文章編號：1673-8853（2016）04-0060-02

作者簡介：宋剛（1984-），男，工程師，主要從事山區水庫和渠道設計工作。

收稿日期：2016-01-13