防滲技術(shù)在岸堤水庫(kù)除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用

張桂富

（臨沂市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山東 臨沂 276001）

岸堤水庫(kù)位于蒙陰縣界牌鎮(zhèn)圈里村西，始建于1960 年，水庫(kù)控制流域面積1 690 km2，總庫(kù)容7.80 億m3。水庫(kù)工程等別為Ⅱ等，工程規(guī)模為大（2）型，主要建筑物主壩、溢洪道（閘）、輸水洞級(jí)別為2 級(jí)，副壩等次要建筑物為3 級(jí)。

岸堤水庫(kù)建設(shè)時(shí)期受當(dāng)時(shí)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件的限制，有些壩段清基不徹底，部分壩段截滲墻下河床砂沒有清除干凈，存在壩基滲漏問題；部分壩段截滲墻與灰?guī)r直接接觸，存在接觸沖刷的可能性。主壩心墻砂殼壩（樁號(hào)0+000～0+780）滲透性不滿足規(guī)范要求，懸掛式截滲槽起不到截滲作用；主壩均質(zhì)壩（樁號(hào)0+780～1+650）壩體黏粒含量、塑性指數(shù)偏高；試驗(yàn)段滲透系數(shù)合格率36.4%，均需要采取工程處理措施。

1 工程防滲設(shè)計(jì)

壩體混凝土防滲墻，軸線位于大壩上游距大壩軸線4.0 m 處，頂高程180.8 m，底高程按嵌入基巖內(nèi)1.0 m 控制，墻厚0.4 m，分C10 素混凝土和塑性混凝土兩部分。C10 素混凝土防滲墻頂插入土質(zhì)防滲體高度為3 m，以上部分采用塑性混凝土。

帷幕灌漿孔軸線同混凝土防滲墻軸線，布置單排灌漿孔，共計(jì)長(zhǎng)1 325 m，相鄰孔距1.5 m，采用四序孔灌注，灌漿深度14～26 m（以基巖透水率不超過(guò)10 Lu 為控制標(biāo)準(zhǔn)），灌漿后帷幕透水率應(yīng)小于5 Lu，灌漿自上而下分段進(jìn)行，每段長(zhǎng)不大于5 m，灌漿壓力0.4～0.7 MPa。

2 帷幕灌漿施工

2.1 現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)

1）確定試驗(yàn)位置。試驗(yàn)場(chǎng)地選擇，按照地質(zhì)條件具有代表性的原則，試驗(yàn)段選在灌漿施工區(qū)域地質(zhì)條件中等偏差的地段，即樁號(hào)0+486～0+498、0+582～0+594，距離設(shè)計(jì)灌漿軸線上游 1.0 m，并在試驗(yàn)段選檢1（樁號(hào)0+488.25）和檢2（樁號(hào)0+584.25）作為檢查孔，驗(yàn)證擬定參數(shù)的合理性。

2）擬定試驗(yàn)參數(shù)。根據(jù)施工技術(shù)規(guī)范和施工經(jīng)驗(yàn)，擬定該次試驗(yàn)參數(shù)后，進(jìn)行施工驗(yàn)證。樁號(hào)0+582～0+594 采用純水泥漿液，施工配比。水灰比（重量比）采用：3∶1；2∶1；1∶1；0.8∶1。樁號(hào) 0+486～0+498 采用水泥黏土漿液，施工水灰土比（重量比）為 3∶0.9∶0.1；2∶0.9∶0.1；1∶0.9∶0.1；0.8∶0.9∶0.1。

通過(guò)鉆孔檢查和五點(diǎn)法壓水試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，兩種漿液方案灌漿后基巖透水率均小于5 Lu，滿足設(shè)計(jì)要求。水泥黏土漿灌注由于黏土本身吸水性較大，等待凝固時(shí)間較長(zhǎng)，純水泥漿灌注等待凝固時(shí)間較短，有利于加快施工進(jìn)度，且作為成熟施工工藝質(zhì)量有保證。為此，通過(guò)試驗(yàn)確定采用純水泥漿液，水灰比 3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1，灌漿壓力0.65 MPa。

2.2 帷幕灌漿施工

1）制漿。按選定的施工配比及用材量,按照水、水泥順序投放在攪拌桶中，機(jī)械攪拌呈純水泥漿液，過(guò)篩清除雜物放入蓄漿桶中,用比重計(jì)校對(duì)濃度符合要求后即可使用。

2）灌漿。對(duì)于弱風(fēng)化巖石，吃漿量小者，采用一次升壓法，即灌漿一開始將壓力值盡快地升到允許的最大壓力值，直至灌漿結(jié)束。

3）封孔。采用自上而下分段灌漿，封孔時(shí)應(yīng)注意控制水灰比、灌漿壓力和注入率，認(rèn)真、準(zhǔn)確填寫封孔記錄表，根據(jù)灌漿孔上部空余部分選擇合適的封孔方法。

3 混凝土防滲墻施工

3.1 施工前準(zhǔn)備工作

1）優(yōu)化混凝土配合比。通過(guò)篩選并多次進(jìn)行配合比論證，最終確定滿足設(shè)計(jì)各項(xiàng)指標(biāo)要求，各類原材料相互適應(yīng)的施工配合比詳見表1。

表1 素性混凝土配合比 kg/m3

2）嚴(yán)格把控混凝土拌和質(zhì)量。施工準(zhǔn)備階段提前對(duì)拌和系統(tǒng)的計(jì)量裝置進(jìn)行標(biāo)定，確保計(jì)量準(zhǔn)確，針對(duì)不同的拌和設(shè)備，明確拌和時(shí)間。水泥進(jìn)場(chǎng)后，除提供出廠合格證、質(zhì)量證明文件、檢驗(yàn)報(bào)告，及時(shí)取樣抽檢。對(duì)砂、石子的含泥量、含水量每班檢測(cè)一次，如遇雨天適當(dāng)增加含水量檢測(cè)次數(shù)，根據(jù)實(shí)測(cè)含水量及時(shí)調(diào)整用水量，確?；炷撂涠确€(wěn)定。

3）泥漿制備。泥漿質(zhì)量決定成槽的質(zhì)量和速度。使用前必須對(duì)新制泥漿和回收的泥漿進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)后方可使用。

3.2 防滲墻施工

1）槽段劃分。根據(jù)本工程的地質(zhì)情況和使用的抓斗型號(hào)，劃分一期、二期槽，施工槽段長(zhǎng)7 m，接頭形式采用下接頭管。

2）液壓抓斗成槽。采用液壓抓斗成孔、泥漿護(hù)壁的施工工藝。邊開挖邊向?qū)?nèi)注入泥漿，液面始終保持在導(dǎo)墻頂以下30～50 cm。抓斗出入導(dǎo)墻口時(shí)要輕放慢提，防止泥漿在槽內(nèi)波動(dòng)過(guò)大，影響導(dǎo)墻下土層的穩(wěn)定。

3）換漿清槽。采用泵吸法利用泥漿循環(huán)系統(tǒng)置換槽底泥漿，在換漿清槽過(guò)程中，重點(diǎn)控制好吸漿量和補(bǔ)漿量的平衡，不能讓泥漿溢出槽外或漿面低于導(dǎo)墻頂以下30 cm。

4）水下混凝土澆筑?；炷翝仓欠罎B墻施工中的關(guān)鍵。水下混凝土澆筑采用直升導(dǎo)管法，導(dǎo)管下口與槽底距離一般不大于50 cm，混凝土上升速度不小于2 m/h。澆筑混凝土?xí)r，安排專人負(fù)責(zé)隨時(shí)測(cè)定混凝土面高度，及時(shí)做好記錄，保證混凝土面均勻上升。混凝土必須連續(xù)灌注，不得中斷；為防止意外，施工前指定備用拌和站。

4 施工注意事項(xiàng)及建議

4.1 現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)

通過(guò)灌漿試驗(yàn)，確定了各灌漿參數(shù)，調(diào)試了鉆孔灌漿施工系統(tǒng)，確定了合理的機(jī)械設(shè)備和人員配置，為準(zhǔn)確預(yù)判施工工期奠定了基礎(chǔ)。

4.2 導(dǎo)管混凝土澆筑

混凝土澆筑過(guò)程中，因時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)，可能出現(xiàn)導(dǎo)管不暢或堵塞，不能用敲打或用外力振動(dòng)導(dǎo)管，應(yīng)當(dāng)通過(guò)快提快落上下竄動(dòng)，使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)形成一定沖擊力的方法疏通導(dǎo)管。同時(shí)應(yīng)減小導(dǎo)管埋深，保證導(dǎo)管外泥漿不能進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)。

4.3 防滲墻質(zhì)量檢查

塑性混凝土的強(qiáng)度較低，不宜對(duì)成墻混凝土進(jìn)行取芯檢測(cè)，大多在澆筑混凝土?xí)r現(xiàn)場(chǎng)取樣。對(duì)混凝土防滲墻成墻質(zhì)量的檢查，最好采用無(wú)損檢測(cè)方法，如超聲波和CT 法，檢測(cè)防滲墻的連續(xù)性和接頭孔的連接質(zhì)量。

5 結(jié) 語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)帷幕灌漿后防滲段進(jìn)行鉆孔檢查和壓水試驗(yàn)檢測(cè)證明：大壩基巖透水率減小，巖石孔隙充填水泥結(jié)石飽滿。檢查孔的透水率均不大于5 Lu，滿足設(shè)計(jì)要求。通過(guò)CT 檢測(cè)，混凝土防滲墻的連續(xù)性和完整性較好，未發(fā)現(xiàn)薄弱部位，均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，較好地解決了大壩防滲和穩(wěn)定性問題。