塑性混凝土墙在水库大坝防渗加固中的应用研究

塑性混凝土墙在水库大坝防渗加固中的应用研究

张中

内蒙古黄河工程局股份有限公司

摘要：塑性混凝土是将膨润土、黏土等掺合材料添加到普通混凝土中，可以有效降低水泥掺量与弹性量，不仅能保证塑性混凝土接近周边介质的弹性模量，还能提高其墙体的适应变形能力，墙体的内应力会不断降低。在此背景下，塑性混凝土墙可以更好地适应地基应力变化，还能降低工程的施工成本，从而为工程单位创造更多的收益与价值。基于此，本文以某工程为例，简要分析了塑性混凝土墙在水库大坝防渗加固中的相关应用。

关键词：塑性混凝土墙；水库大坝；防渗加固；应用对策

引言：随着水库的长时间运行，其暴露了很多安全隐患，尤其是渗漏问题，严重制约着水库的运行效益与安全。为保证水库安全、稳定的运行，工程单位需要开展水库防渗加固工作。塑性混凝土不同于普通混凝土，其抗渗性能较佳，极限应变大，还能节省大量水泥、方便施工，所以广泛应用到水库大坝防渗加固工程中。

一、工程概况

（一）水库情况

某地水库主要用于防洪、灌溉，是一座集供水、灌溉、发电、养殖于一体的综合利用水库，其总库容接近430万立方米，大坝是风化料均质土坝[1]。自水库运行后，经常出现渗漏情况，尽管工程单位开展了多次帷幕灌浆施工，但未能解决渗漏问题，在其下游坝坡出现大面积漏水，在两坝山体结合部位还有渗漏。

（二）治理思路

1.混凝土防渗墙内涵及特点

混凝土防渗墙技术旨在借助乌卡斯钻机在建好的坝体上开设槽型孔，再用泥浆护壁，使用高压泵将泥浆压入孔底，泥浆携带岩渣由孔底返至地面，再用直升导管向槽孔内浇筑混凝土，这可有效构建混凝土连续墙，从而起到防渗、加固的作用。相较于普通混凝土防渗墙，塑性混凝土防渗墙不仅具备普通混凝土防渗墙的特点，还有低弹模、高抗渗性等优势。通常情况下，塑性混凝土的变形模量在1900MPa内（用国际单位？），渗透系数是10-7 cm/s，而且塑性混凝土的和易性佳，方便浇筑。最后塑性混凝土的经济效益较高，因其配比时使用黏土替代部分水泥，所以水泥用量有效缩减，可以为工程单位节约大量的施工成本。

2.治理方案

基于勘查资料与水库情况，工程单位制定如下治理方案[2]。首先在大坝轴线建造塑性混凝土防渗墙，墙体厚度是0.7m，划分出13个槽段，第1槽段和13槽段长度均是8.2，其余槽段长度是8m，而第12槽段属于合拢槽段，槽深接近39m，平均槽深在36m左右。

二、塑性混凝土墙在水库大坝防渗加固中的应用

（一）塑性混凝土墙的施工工艺

施工过程中，工程单位需要在各槽段进行造孔，优先钻主孔到设计深度后再钻小墙，钻孔结束后需要清洗槽孔，随后开展水下混凝土浇筑工作。在完成一定数量的主槽段后需要开展接头施工。为避免墙体渗漏，接头施工十分关键。施工人员需要采用双反弧法接头施工，借助十字钻头造孔到设计深度后，用双反弧钻头修整处理，最后用钢丝钻头清刷完毕后施工人员可以浇筑混凝土成墙。应用这一施工方法，墙体接缝处不会出现开叉、孔洞等问题，在经钢丝钻头清刷后，其接头和两边原有的混凝土面可以完美接合，这可进一步提高工程施工的质量与效果。整个施工环节，施工人员需要使用泥浆用于造孔固壁，泥浆相关指标也需达到工程标准，以提高防渗加固施工的技术水平及质量。

（二）塑性混凝土浇筑

首先，工程单位需要下设导管。使用导管前施工人员需要进行密闭性能检验，在检验合格后才可应用导管进行施工[3]。下设导管期间，施工人员可以使用冲击机进行吊装，将导管下设到槽孔孔底后，可将其提升0.2m并进行固定。其次，混凝土浇筑施工中，监理人员需要全程监督与管理，还要按照国家规定及施工技术指导现场作业，杜绝质量不达标的塑性混凝土投入到实际应用中，这可提高防渗墙的施工质量。在浇筑完毕后，施工人员需要及时拔出预埋钢管。施工期间他们需要按照设计孔深合理配置预埋管，安装期间可用吊车对准孔位后匀速下放垂直安装预埋管，在混凝土浇筑完成后，每隔30分钟需顺时针转动一圈预埋管，以防混凝土冷凝致使预埋管抱紧，从而无法拔出预埋管。测试过程中为防止缩孔等问题，施工人员应在混凝土浇筑完成的24小时后拔出预埋钢管。

结束语：

总之，将塑性混凝土墙应用到水库大坝防渗加固施工中，在先进施工工艺的帮助下，大坝坝体的渗漏问题得到有效地解决，其防渗效果也十分显著，特别是下游坝坡的大面积漏水问题得到彻底解决，两坝山体结合部位的渗水点也全部消失。经实践发现，塑性混凝土防渗墙技术可有效防渗、加固并修复水库大坝，不仅施工质量达到设计要求，防渗加固效果还十分良好，在此背景下，水库工程的经济效益、社会效益可以最大限度地提高。

参考文献：

[1]刘玉才,滕忠雪,张晓.塑性混凝土防渗墙在察尔森水库除险加固中的应用[J].东北水利水电,2021,39(07):13-15.

[2]张晔.塑性混凝土防渗墙在水库副坝加固中应用[J].东北水利水电,2019,37(07):9-10+20+71.

[3]向广银.塑性混凝土防渗墙在北湖水库加固中应用[J].中国农村水利水电,2015(08):141-142+146.