浅谈刚塑性混凝土组合式防渗墙在窄口水库除险加固工程中的应用 5页

DOI：10．16616／j．cnki．11-4．4461TV．2015．11．008浅谈刚塑性混凝土组合式防渗墙在窄口水库除险加固工程中的应用焦蓓(河南省灵宝市窄口水务管理局，河南灵宝472500)【摘要】灵宝市窄口水库坝体黏土心墙裂缝、坝基断层破碎带发育和渗漏量的不断加大迫使水库不能正常运行。经反复论证，坝体采用刚性混凝土与塑性混凝土组合式防渗墙进行截渗加固。从施工后的坝体安全监测数据结果来看，刚塑性组合混凝土防渗墙很好地适应了坝体变形，满足了设计防渗要求。本文介绍了施工方案的选定以及具体的防渗墙施工过程。【关键词】刚塑性组合式混凝土；防渗墙；截流处理；坝体加固中图分类号：TV54文献标志码：B文章编号：10054774(2015)11-0017-03OnapplicationofrigidplasticconcretecombinedcutofwallinZhaikouReservoirRiskRemovalandReinforcementProjectJIAOBei(HenanLingbaoZhaikouWaterAdministration，Lingbao472500，China)Abstract：LingbaoZhaikouReservoirdamclaycorewallcrack，damfoundationfaultfracturezonedevelopmentandincreasingseepageforcethereservoirtoworkabnormally．Rigidconcreteandplasticconcretecombinedcutofwallisadoptedinthedamforimperviousreinforcementafterrepeatedarguments．Damsafetymonitoringdataresultsafterconstructionshowthatdamdeformationiswelladaptedbyrigidplasticcompositeconcretecut—ofwall，whichmeetsdesignseepagepreventionrequirements．Inthepaper，selectionofconstructionplanandconcreteseepagepreventionwallconstructionprocess8．reselected．Keywords：ri矛d—plasticcombinedconcrete；seepagepreventionwall；riverclosuretreatment；damreinforcement1工程概况坝顶宽8m，黏土心墙顶高程为656．2m，上游心墙坡比窄口水库坐落在河南省三门峡灵宝市五亩乡境1：0．414，下游心墙坡比1：0．25。上游坝坡坡率1：2，内。水库于1959年11月开始动工兴建，1968年二次1：2．5，1：4；下游坝坡坡率I：I．8，1：2，1：2．25；I：2．5。上马，1983年竣工验收后正式蓄水，是豫西地区唯一上下游坝坡均为干砌块护坡。自溃坝长109m，为黏土一座集防洪、灌溉、供水、养殖和旅游为一体的综合性斜墙砂砾石壳结构，坝顶高程655．Om，坝高lOm，顶大(2)型水利工程。宽4m。水库大坝分主坝和自溃坝，主坝长258m，坝型为2工程出现的问题黏土心墙石碴坝，坝顶高程657．Om，最大坝高77．0m，窄口水库属于“大跃进”年代边设计、边施工、边·17·n一水利建设与管理201S年·第1期整改的“三边工程”的产物。由于生产力水平的限制，凝土与黏性土层的黏结性能好，下部刚性混凝土与基加之当时以各“公社”为施工单位的“民兵团”建制管岩结合好，刚塑组合式抗渗性材料能够很好地保证坝理体系，使得主坝心墙、坝壳填筑质量较差，安全隐患体的整体坚固性和防渗抗渗性；另一方面刚塑性混凝较多。大坝建成后，先后经历1975年“75·8”特大洪土组合式防渗墙施工进度快，降低了工程造价。有关水，2003年的642．68m高水位，致使大坝坝顶裂纹有设计部门通过严密细致的分析研究和主坝加固方案比明显发展，渗漏量增大。较，决定采用“在黏土心墙坝体内进行超深刚塑性混凝2．1裂隙(缝)不断发育土组合防渗墙施工”的截渗加固处理方案。主坝坝体发生不均匀沉陷、心墙出现以纵缝为主、4刚塑性组合混凝土防渗墙施工夹杂横缝的多条裂缝。尽管对心墙裂缝进行了挖填、4．1工程布置黏土灌浆，在坝两头做混凝土防渗心墙处理，但一些裂工程范围为桩号0+036～0+270，防渗轴线在0+缝仍在持续发展，监测断面心墙内可能存在与库水位210～0+270段向上游侧移动1．0m，在桩号0+075及相通的裂缝，水库的安全运行受到严重威胁。0+224．3点处，与两岸原倒挂井防渗墙位置重合，0+2．2渗漏持续加大036～0+075段轴线为绕开原有的防渗结构进行了相大坝断层带、两岸坝基岩石破碎及坝基断层多处应调整。渗漏严重；特别是左坝肩断层从坝头穿过，几乎垂直坝4．2技术指标轴线与某些断层相互交错，漏水严重。另外，河床段坝混凝土防渗墙立面布置采用封闭式，墙底垂直嵌体与基岩接触面处渗流场位势升高且有发展趋势。入基岩不小于1．0m。设计最大墙深为82．3m，厚度2．3主坝变形严重为0．8m。1973i1988年问的沉陷模拟计算显示，主坝总沉防渗墙材料按照分段设置原则，自下而上分别为：陷量达1．2m，为坝高的1．56％，总沉陷量超过坝高的高程615．0m以下为掺粉煤灰混凝土(即刚性混凝l％；1984-2005年的观测资料也表明坝段倾度远远大土)，抗压强度R=10MPa，抗渗等级W8；高程6l5．0m于1％，并且坝体沉陷和水平位移与水库在较高水位以上为I级配塑性混凝土，强度83．85MPa，弹性运行密切关联。模量E283000MPa，渗透系数一1X10～CII~S。墙3施工方案的选定顶以上填筑黏土至坝顶。为解决主坝裂缝、渗漏等问题，工程最终决定新建4．3防渗墙施工坝体混凝土防渗墙，并根据工程的地质状况和大坝自4．3．1施工平台身的运行工况采用下部刚性混凝土、上部塑性混凝土防渗墙墙顶部高程648．Om，将现坝顶挖低至的组合式防渗墙方案。649．0m高程，整平加宽形成施工平台，以满足施工平在水利水电工程中，主要根据结构强度要求、抗渗台的要求。耐久性、适应变形能力以及施工条件等来确定混凝土4．3．2槽段划分及建造防渗墙墙体材料。该工程混凝土防渗墙墙体材料按下在现场沿防渗墙设计轴线分段挖槽，在深槽段布部砂卵石层内墙体和上部心墙黏土内墙体两部分来考置3个主孔和2个副孔，孑L距6．8m，在坝肩段布置了4虑。窄口水库主坝下部坝体心墙宽厚，密实性较好、变个主孔和3个副孑L，孔距8．8m。防渗墙施工轴线总长形较小，但墙体承担的水头差较大，为提高墙体的抗渗234．04m，共37个槽孔。耐久性，采用刚性混凝土。高程615．0m以上心墙质量防渗墙造孔施工最初为二序法“两钻一抓”方式较差，水头较低，变形相对较大，采用塑性混凝土。在钻孑L成槽，凿孔中I序槽的5个槽孑L同时出现漏浆，极窄口水库除险加固工程中应用的刚塑性混凝土组合式有可能出现槽孔壁坍塌，甚至导致坝体内黏土心墙坍防渗墙可以达到非常明显的效果：一方面，上部塑性混塌。施工中及时调整为三序槽孔方案：先浇筑I序槽·18·nn■水利建设与管理2015年·第11期的方法进行垫层料的压实。4．3应用效果评价4．2．2．4生态护坡砌块铺砌该护坡工程于2014年春建设完成，从实际效果看混凝土生态护坡砌块达到70％设计强度后，即可岸坡稳定，生态护坡表面整齐、规则，护坡砌块存在大装运至现场进行铺砌。由自卸汽车自预制场运至工量空隙，景观植物从护坡空隙中长出，伸出砌体，河道地，人工抬运至砌筑工作面。铺砌自下而上进行，先从两岸郁郁葱葱，有效弱化了河岸混凝土僵硬的景观，整坡脚开始，依次向上铺砌，并按施工图纸规定进行分段体景观效果好。同时，由于植物对水体的净化能力，基分缝。混凝土生态护坡砌块需摆放平整稳固，拼缝紧本改变了培前河河道黑臭面貌，使之成为水清、岸绿、密，底部垫层密实，砌体表面平顺。生态护坡砌块铺放整洁、有景的具有综合功能的河道，得到了一致好评。位置经校正无误后，方可进行勾缝。5结语与展望4．2．2．5调整块施工人与自然和谐共处，工程建设与生态保护相结合，在铺砌及混凝土护肩完成后进行护坡调整块施应该成为现代水利的基本目标之一。通过分析生态护工，混凝土采用移动式搅拌机拌制，人工挑运入仓，用坡的机理、主要功能以及在中小河流治理中的应用，得平板式振捣器振捣密实，表面由人工压平抹光，最后按出以下结论：生态护坡具有良好的经济效益、环境效益生态护坡砌块尺寸大小压制假缝。和社会效益，生态护坡可实现安全护砌与生态保护的4．2．2．6种植生态植物结合，解决护砌材料劣化人类生存环境的问题，是对传水上部分：敷土、种草。联锁护坡砌块铺设完毕统护砌工程材料与技术的重大变革，可在中小河流综后，在孔洞内敷土，种植耐水常青的草籽，一个月后草合整治工程中加以推广应用。籽成活，绿草茵茵，形成一道坚固的绿色堤岸。参考文献水下部分：填充混凝土或种植耐淹草种。为了减[1]宋向宁，陈曙光．联锁式生态护坡砌块在水利工程中的推缓水流的冲刷，碎波防浪，减少冲刷力和水的涡流，可广应用[J]．湖南水利水电，2005(4)：20—21．以在联锁护坡砌块的孔洞中填充1／3～1／2高度的混[2]仝道斌，宋力，薛松．铰接式生态护坡块在水环境护岸工程凝土，增加糙度，加强减缓流速坎的作用，固防堤坝。中的应用[J]．人民黄河，2012(2)：12—16．耐淹草种推荐石菖蒲：属天南星科，多年生常绿草[3]张雄兵．zZLs一绿色生态护坡材料的成形机理及应用研究本，喜阴湿环境，宜生于山涧、溪流旁阴湿之地，不择土(硕士学位论文)[D]．武汉：武汉理工大学，2004．壤，以沙为好。·暑已·●墨芒．·毫●曼●·!·!●E·●S曼￡·!·曼曼·，．'!●曼·!●^E●芒·^芒●!●!●蔓．芒·E●!(上接第l9页)目前，大坝运行正常，水库最高蓄水位经济效益。水库除险加固前，下游的12座小电站仅有已达642．Om，创造了较高的社会效益，为当地经济和两座能勉强维持运行，年发电量仅不到350万kW·h；社会的发展做出了较大贡献。水库除险加固后，下游的12座小型水电站基本全部正a．扩大了水库的蓄水面积(达5000余亩)，有效常运行，年发电量在1140．48万～1710．72万kW·h地发展了养殖业。之间，效益提高到325％一488％。b．增加了水库电站的发电效益。窄口电站装机d．增加了上、下游灌溉面积近30万亩。容量3×1600kW，3台机组在水库除险加固前只能运e供水能力增加了2倍之多，在很大程度上缓解行一台且最多只能带47％负荷，即750kW，占总装机了上、下游的人畜用水难问题和开曼铝业(三门峡)有容量的16％；加固后能正常运行两台机组各带9O％负限公司热电厂的用水难题。荷，即2880kW，占总装机容量的60％，发电效益提高￡较好地发展了当地的旅游业。上游的“龙湖风近4倍。景区”游人如织，中游的主干渠及其渡槽、隧洞、倒虹c．大幅度地提高了水库下游12座小型水电站的吸风景如画，整个景区年游客接待量(下转第l6页)·12·n