淺談土壩混凝土防滲墻設(shè)計在水利工程中的應(yīng)用

王相樂 唐桂華 張定華

（河南靈捷水利勘測設(shè)計研究有限公司，河南南陽 473000）

淺談土壩混凝土防滲墻設(shè)計在水利工程中的應(yīng)用

王相樂 唐桂華 張定華

（河南靈捷水利勘測設(shè)計研究有限公司，河南南陽 473000）

隨著時代的進(jìn)步和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國塑性混凝土防滲墻施工工藝技術(shù)日趨成熟，因?yàn)槠湟幌盗械膬?yōu)點(diǎn)，如較好的抗?jié)B性能、較大的極限應(yīng)變值和較強(qiáng)的適應(yīng)變形能力等，因此被廣泛的應(yīng)用到水利工程中。土壩混凝土防滲墻的設(shè)計需要充分結(jié)合工程具體情況來進(jìn)行，保證工程質(zhì)量，將防滲墻的作用給充分發(fā)揮出來。本文以某水庫防滲加固工程為例，分析了土壩混凝土防滲墻設(shè)計在水利工程中的應(yīng)用，希望可以提供一些有價值的參考意見。

水利工程；混凝土防滲墻；應(yīng)用

經(jīng)過近些年的發(fā)展，混凝土防滲墻施工技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，在水利工程防滲加固中，開始在土壩防滲加固方面廣泛應(yīng)用混凝土防滲墻技術(shù)?；炷练罎B墻的設(shè)計并不是一項(xiàng)簡單的工作，需要綜合考慮諸多方面的內(nèi)容，結(jié)合工程的具體情況，選擇合理的設(shè)計方案，保證工程質(zhì)量。

1 工程概述

某水庫在上個世紀(jì)八十年代竣工，水庫壩址以上控制集雨面積達(dá)到了3平方千米，水庫設(shè)計洪水位和校核洪水位分別為78.15米和78.75米，正常蓄水位可以達(dá)到75米。水庫采用的是碾壓式均質(zhì)土壩壩體，壩頂高層、長度以及寬度分別為85米、145米和4.5米。通過近些年的運(yùn)行發(fā)現(xiàn)本水庫存在著諸多的問題，如沒有徹底地進(jìn)行壩基清基，壩基有著較厚的透水層，大壩土質(zhì)有著較大的含砂率，這樣就會出現(xiàn)較大的滲漏量，影響到水庫運(yùn)行的安全。

2 防滲加固方案選擇

根據(jù)相關(guān)的資料表明，本水庫只有較為疏松的土質(zhì)，有著較大的含砂率，壩址位置有著較大的埋深，兩壩肩基巖有著較大的透水率。經(jīng)過分析研究，我們采用了混凝土防滲墻，這是因?yàn)閴位兄^厚的透水層，如果采用黏土截水槽，就會有較大的工程量和施工難度。而采用混凝土防滲墻技術(shù)，則可以降低施工難度，有著較快的施工進(jìn)度，并且工程造價成本可以得到大大的降低，有著較好的防滲效果。

3 土壩混凝土防滲墻設(shè)計

一是合理設(shè)計黏土斜墻：結(jié)合工程具體情況，依據(jù)相關(guān)的施工要求，同時，將機(jī)械施工的最小寬度充分納入考慮范圍，對斜墻頂部的厚度進(jìn)行了考慮，最終將2.5米作為了斜墻頂部厚度，底部厚度在3米以上。校核洪水位高程就是斜墻頂部高程，將過渡層合理設(shè)置于斜墻兩側(cè)和壩殼之間，這樣斜墻黏土顆粒才不會被防滲流所沖走，并且還可以更加緊密的結(jié)合壩殼。從斜墻底部開始設(shè)置過渡層，一直向頂部延伸。

二是混凝土截水墻設(shè)計：結(jié)合本工程墻體的抗壓強(qiáng)度、彈性模量、滲透系數(shù)以及允許滲透比降等指標(biāo)，對材料規(guī)格做出了明確要求，要求選擇32.5以上等級強(qiáng)度的水泥，控制黏土含粘粒量在50以上，選擇的砂應(yīng)該具有較高的石英含量，那么河砂就是比較好的選擇，要均勻連續(xù)的設(shè)置級配曲線，嚴(yán)格控制細(xì)度模數(shù)。對于粗骨料來講，可以有多種選擇，比如人工碎石、天然卵石等，要嚴(yán)格控制石子的粒徑尺寸，保證最大骨料粒徑在20毫米以內(nèi)，保證其連續(xù)起來，這樣組成的曲線才足夠平滑。

三是控制混凝土防滲墻厚度：要綜合考慮諸多方面的因素來控制防滲墻厚度，保證確定的厚度可以促使防滲墻具備較好的抗?jié)B性能，并且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求和變形要求也可以滿足，同時，還需要將施工設(shè)備方面的因素充分考慮。在實(shí)際施工中，一般情況下還需要將適當(dāng)?shù)酿ね翐郊拥交炷林?，這樣混凝土防滲墻的柔性就可以得到增強(qiáng)，對于較大變形也可以適應(yīng)，避免有裂縫出現(xiàn)。一般情況下，混凝土防滲墻為40到80之間的允許坡降，墻厚度在0.6米到0.8米之間；在本工程中，結(jié)合相關(guān)因素，如強(qiáng)度、施工等，最終將0.7米作為了防滲墻厚度。

四是選擇混凝土防滲墻深度：因?yàn)椴还茉趺辞謇恚厝粫幸欢ǖ哪酀{、巖粉以及碎屑等沉淀物或者淤積層存在于槽底，那么就需要向基巖中深入一定的防滲墻，這樣才可以促使防身效果得到提升。在弱風(fēng)化基巖方面，要保證混凝土防滲墻的嵌入深度在0.5米以上。

五是混凝土防滲墻頂部和防滲墻的結(jié)合處理：要結(jié)合工程具體情況，依據(jù)相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)，采取一系列的措施來科學(xué)處理混凝土墻頂部和防滲體的結(jié)合，因?yàn)橛猩奥咽两蛋l(fā)生于防滲墻兩側(cè)，那么就會導(dǎo)致不均勻沉降問題出現(xiàn)于防滲體上，有附加壓力作用到防滲墻上，這種附加壓力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于土樁靜壓力，因此，經(jīng)常會有塑性破壞問題出現(xiàn)于防滲墻和防滲體結(jié)合處，導(dǎo)致漏水現(xiàn)象的出現(xiàn)，需要引起人們的重視。針對這種問題，就需要向防滲體中深入一定深度的防滲墻，保證接觸滲徑符合相關(guān)要求，一般來講，要按照防滲體上下游水頭差來設(shè)置接觸滲徑，控制在其的五分之一或者四分之一左右。要在地面立模澆筑混凝土墻深入防滲體中的部分，保證其具有平滑的表面，一般做成其楔形，并且將高塑性黏土填筑在它的周圍，做好夯實(shí)工作。

4 結(jié)語

通過上文的敘述分析我們可以得知，因?yàn)榛炷练罎B墻技術(shù)具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，如不需要較高的造價成本、施工量較小和抗?jié)B性能較好等，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于水利工程中；經(jīng)過近些年的發(fā)展，混凝土防滲墻技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，但是通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用過程中，還存在著諸多的問題，需要引起人們足夠的重視。相關(guān)的設(shè)計人員需要不斷學(xué)習(xí)，提高自身專業(yè)技術(shù)水平，同時，還需要總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計出更好的混凝土防滲墻，將防滲墻的作用給最大限度的發(fā)揮出來。

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[3]康文濤，張恒.基于水利工程混凝土防滲墻的發(fā)展與應(yīng)用[J].黑龍江水利科技，2012，20（4）：131-133.

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