小胡樓水庫除險加固中混凝土防滲墻施工技術

劉明濤

（河南省信陽市光山縣水利局，河南 信陽 465400）

1 水庫除險加固中混凝土防滲墻施工技術設計

1.1 施工混凝土配制

在開展混凝土防滲墻施工過程中，除了具體的施工技術外，施工材料的選擇也是影響混凝土防滲墻最終防滲性能的關鍵之一。為此，文中首先對施工混凝土進行配制。需要注意的是，由于水庫除險加固中混凝土防滲墻長期受水資源的作用，因此，文中設計混凝土的減水率需要控制在25%以上，對應的含氣量控制在5.0以內，這樣做的目的是提高防滲墻自身的抗滲性能。除此之外，在28 d內，混凝土的收縮率控制在110%以內，對該指標參數進行控制的主要作用是避免出現防滲墻有效壽命過短的情況。對于水庫除險加固工程而言，在施工階段也需要保障水庫的正常運行，因此，最大限度縮短時間，降低施工頻率也是混凝土防滲墻施工階段需要重點關注的問題之一。

結合上述的設計，文中設計在單位體積的施工混凝土中，水泥（P.O 42.5 水泥）的使用量為120 kg，黏土的使用量為100 kg，膨潤土的使用量為20 kg，砂子的使用量為1 350 kg，小石子的使用量為352 kg，水的添加量為258 kg。在上述基礎上，再按照6%的比例添加外加劑。其中，黏土的塑性參數需要達到16.50%，膨潤土的塑性參數需要達到22.90。對于砂子和小石子，主要對具體的級配參數進行控制。砂子的主要構成為粒度5～2 mm，配比在40%以上，粒度在0.50～0.25 mm的配比需要控制在愛18%左右。對于小石子，其最大粒度不宜超過20 mm，其中，粒度在10～20 mm的配比控制在70%左右即可，粒度在5～10 mm的配比控制在20%左右即可。

按照上述所示的方式，實現對水庫除險加固中混凝土防滲墻施工材料的配制。

1.2 混凝土防滲墻施工

在進行混凝土防滲墻施工時，結合實際的水力情況設計混凝土防滲墻的規格是保障其防滲性能的關鍵。其中，水力計算方式可以表示為：

式中：Q表示水庫的過流量，A表示水庫的過水斷面面積，C 表示水庫的謝才系數，R表示水力半徑，i表示水庫渠道坡降。

式中：m表示邊坡系數，b表示混凝土防滲墻底寬，h表示水庫的設計水深，X表示濕周。

結合上述的計算方式，以水庫的過流量設計值為基準，確定具體的混凝土防滲墻底寬參數。在防滲墻框架上的打孔方式如圖1所示。

圖1 混凝土防滲墻灌漿孔設置方式圖

按照圖1所示的方式，在防滲墻框架上設置灌漿孔，將1.1部分準備的混凝土注入防滲墻框架中。完成對水庫除險加固中混凝土防滲墻的施工處理。

2 應用測試

2.1 測試環境設置

在對文中設計的水庫除險加固中混凝土防滲墻施工技術實際應用效果進行分析時，以施工水庫工程為基礎開展了對比測試。首先，對小胡樓水庫的基本情況進行分析，其所在位置為對應省涇河的一級支流上游，與入涇河口之間的距離為1.20 km，與鄰近三個市區的距離分別為7.50 km，135 km和170 km。小胡樓水庫庫區及壩址區地貌上屬大別山北麓山前沖洪積扇（裙）傾斜準平原中上部，由于流水沖刷和外力作用，水庫周邊形成壟崗土丘陵，淺切割U 型沖溝將沖洪積扇面切割得七零八碎，谷寬一般20～50 m，山坡低緩，一般坡角10°～15°，庫區東西兩側淺切割寬緩谷地發育，多呈樹枝狀。在此基礎上，對水庫工程樞紐的基本情況進行分析，相關參數信息如表1所示。

表1 小胡樓水庫基本設計參數信息統計表

以表1所示的參數信息為基礎，分別采用文中設計的混凝土防滲墻施工技術以及文獻［2］和文獻［3］提出的混凝土防滲墻施工技術開展對比測試，測試不同施工技術下，混凝土防滲墻的防滲性能。

2.2 測試結果與分析

在上述測試環境的基礎上，在對不同混凝土防滲墻施工技術應用效果進行分析時，文中將滲水量作為評價指標，以7 d為周期，進行了為期7 個周期的統計，累計得到的數據結果如表2所示。

表2 不同混凝土防滲墻施工技術滲水量統計表

結合表2 所示的測試結果對三種不同混凝土防滲墻施工技術的性能進行分析可以看出，在文獻［2］施工技術下，在前5個周期內，混凝土防滲墻的滲流量穩定在10.0 Lu 以內，并且呈現出隨著時間的推移，滲流量穩定增長，并未出現異常，但是當達到測試的第6 個周期后，滲流量明顯增大，單一周期的滲流量由原來的1.5 Lu 左右增加至3.0 Lu 左右。測試結果表明該混凝土防滲墻施工技術的有效周期相對較短，對于實際的水庫除險加固工程而言，難以滿足其需求。在文獻［3］施工技術下，混凝土防滲墻的滲流量整體保持較高的穩定性，但是具體的防滲性能相對偏低，其中，當達到測試的第6 個周期后，累計滲流量達到了10.0 Lu 以上。相比之下，在文中設計施工技術下，在測試周期內，累計滲流量穩定在10.0 Lu 以內，單一周期內的滲流量穩定在1.5 Lu 以內。綜合上述測試結果可以得出結論，文中設計的小胡樓水庫除險加固中混凝土防滲墻施工技術可以有效保障防滲墻的防滲性能達到水庫除險加固的應用需求。

3 結語

為了最大限度保障水庫除險加固工程的施工效果，文章以防滲墻為研究對象，提出小胡樓水庫除險加固中混凝土防滲墻施工技術研究，充分考慮了水庫客觀環境條件對于防滲墻施工帶來的影響，采取了針對性的施工方案，切實實現了提高水庫防滲墻防滲性能的目的，對于水庫除險加固工程而言，具有良好的實際應用價值。