塑性混凝土防渗心墙在江西溪霞水库除险加固工程中的应用 3页

2010年第2期塑性混凝土防渗心墙在江西溪霞水库除险加固工程中的应用李时雄(福建省水利水电工程局有限公司，福建泉州362000)摘要：该文介绍江西溪霞水库除险加固工程塑性混凝土防渗心墙防渗机理、施工工艺、施工材料及配合比、质量控制及加固效果等，供相似工程参考。关键词：塑性混凝土；防渗心墙；配合比；施工质量中图分类号：TV431文献标识码：B文章编号：1002—3011(2010)02—0046—03条件下。塑性混凝土的强度有很大的提高，几乎与围压呈直1工程概况线增大。这就意味着随着围压的增加，塑性混凝土的强度也溪霞水库位于江西省新建县溪霞镇境内，赣江小支流乌增加，防渗墙的安全度得以提高。塑性混凝土具有很低的渗鱼港上游，距南昌市25km，是一座以灌溉为主，结合供透系数，其值一般在K<1×101cm／s以下，能满足各种规水、养殖、发电等综合利用的中型水库，总库容4．936x10模防渗墙的要求。m。其枢纽建筑物有大坝、南北涵管、溢洪道等。大坝为土4混凝土防渗墙成墙技术要点坝。总长1020m，坝高25m。工程区属低山丘陵地貌，植被发育，岸坡稳定。主坝址4．1主要施工机具位于河流峡谷段，库区及坝址下游为洪积一冲积盆地，地形LIBHER成槽机1台，GB一30型液压抓斗成槽机1台，较开阔。区内水文地质条件复杂，地下水主要类型为岩溶裂接头施工工具1套，BQUY35液压履带起重机1台。JS350隙水、基岩裂隙水及孔隙潜水。土坝土层结构从上往下依次型强制式混凝土搅拌机2台。JS550型强制式混凝土搅拌机是耕植土、粘土、细砂、中砂、粗砂、砂砾、强风化花岗1台，泥浆搅拌系统1套，泥浆输送泵8台，废土运输车2岩、卵石。台，小四轮(混凝土)运输车8辆，水下混凝土浇筑施工工2水库现状及加固原因具1套。4．2施工总体布置、完成主要工程量溪霞水库大坝为土坝，修建于上世纪五十年代。经多年利用原有坝顶公路及工作平台做为场内施工道路。砂石运行，坝脚处出现多处管涌、渗漏，渗水量为5．01L／s，严料场及拌和台在大坝的左岸。采用施工平台开挖的土方回填重危及大坝安全。以前在坝肩处采用射水法防渗墙、高喷对一个20mx30m的平台。泥浆池布置在施工平台上游侧桩坝体进行防渗处理，效果均不理想。号0+720处。3塑性混凝土防渗墙施工原理塑性混凝土防渗墙自桩号0+120～1+020，总长900m。共划分为150个孔，总工程量为20316．87m2。塑性混凝土防渗墙主要通过机械造孑L成槽后浇筑塑性混4．3导墙施工凝土防渗墙进行防渗。塑性混凝土是一种新型的防渗墙墙体导墙施工放样以工程设计图中防渗墙的理论中心线为导材料。水泥用量很少，其中加入了膨润土。由于其水泥胶结墙的中心线，在地面上埋设稳定牢固的标桩固定下来；在导物粘结力低，强度大大降低，塑性变大，具有弹性模量低、墙沟的两侧设置可以复原导墙中心线的标桩。极限应变大的优良特性，应力应变曲线与土层形态非常相似。可以人为地选择与周围土层应力应变曲线相吻合的塑性导墙是防渗墙施工的基准物，是防止孔口坍塌的结构体。为使导墙具有足够的刚度和良好的整体性，本工程导墙混凝土配合比，从而大大提高防渗墙的安全性。在三向受力采用现浇钢筋混凝土结构，如图1、图2所示。收稿日期：2009—11—254．4泥浆配合比46n2010年第2期钾”驺首开幅l连接幅l闭合幅I连接幅}首开幅图3槽孔施工顺序首开幅已灌好混凝土连接幅囊囊三三三三三三三三三E好混凝土闭合幅图4成槽施工抓法顺序4．7混凝土浇筑8『图1丹筋0混+凝57土0l处防渗墙施工断面图混凝土浇筑采用泥浆下“直升导管法”，浇筑导管采用内径+250mm的无缝钢管。j导墙沟4．7．1导管及接头管的下设在首开幅浇筑时。为保证首开幅与连接幅或闭合幅的良图2导墙横剖面图好搭接，在首开幅两端下设00mm的波纹接头管。下设塑性混凝土防渗墙所用泥浆配合比见表1。过程中，根据孑L深合理配置接头管，确保接头管下至孔底。表1泥浆配合比首开幅导管距接头管1．0～1．5m，连接幅导管距首开幅端头0．5～1．0m，闭合幅导管距连接幅端头0．5～1．0m。相邻两导管之间的距离小于或等于3．50m，导管下端距孑L底15～25cm。4．7．2混凝土浇筑4．5塑性混凝土配合比混凝土浇筑前，先将隔离球放入导管内，然后通过溜槽塑性混凝土的特点是水泥用量较少，一般约为8O～170将混凝土流入导管内。混凝土压着隔离球下沉至孑L底，将混kg／m3，此外还需掺加部分黏土或(和)膨润土(塑性指标凝土与泥浆隔离开来。待导管内充满混凝土后，隔离球脱离较高)。经初步设计试验，提出设计配合比如下：水泥：粘土导管底部，导管内混凝土流入槽孔埋住导管底口。混凝土浇：砂：砾石：水：外加剂=160：130：813：750：258：0．481(重量筑开始时，首先要将漏斗堵住，放入拌制好的砂浆，待漏斗比)。储满砂浆足以埋住导管底口后，再打开漏斗，开始浇筑。参照设计配合比。施工中根据塑性混凝土技术指标及成混凝土正式浇筑前，先测试骨料含水量，进行混凝土塌墙后混凝土的技术要求，现场试验确定施工配合比如下：水落度、扩散度试验。塌落度控制在18～22crn，扩散度控制泥：粘土：砂：砾石：水：外加剂：膨润土=160：80：763：827：260在34～40ClTI。开始浇筑后，要保证混凝土的连续供应，槽：0．93：30(重量比)。孔内?昆凝土面上升速度不得低于2m／h，每30min测量一次混凝土面的深度，严格控制导管埋入混凝土的深度要大于4．6防渗墙施工槽段施工1．0m。槽孔内混凝土面高差不大于0．5m，浇筑最终高程施工前。根据工程的实际情况划分槽段。造孔长度按每不小于设计高程。6米为一幅(孑L)。分为首开幅、连接幅、闭合幅。首开幅即混凝土浇筑过程中，根据混凝土上升速度起拔导管，导在已分好幅的墙段中根据工作场面的需要任意选择一幅或多管埋深最大不超过6．0m，最小不得小于1．0m。根据混凝幅(不连续幅)为首开幅先施工；连接幅即单向连接已施工土初凝时间指导起拔接头管，不能起拔太晚，以防止铸管现防渗墙的槽孔；闭合幅即双向连接已施工防渗墙的槽子L。首象的发生；同时又不能起拔太早，如果起拔太早，由于混凝开幅、连接幅及闭合幅的布置如图3所示(连接幅可以多土没有初凝，强度低，起拔接头管将会导致混凝土塌落，不个，图3仅为示意)，抓法顺序如图4所示。能形成接头孔。47n2010年第2期表2混凝土试块试验结果4．8施工质量管理取得较好的防渗效果。下游的渗水量由加固前的5．01L／s4．8．1施工质量控制减少到现在的1．75L／s，渗流量减少了65．1％，提高了水库施工过程中严格实行“三检制”，每个槽孔抓至全风化的安全系数，可为类似工程加固提供参考。石后，现场取样，待终孑L后进行终孔验收。终孔验收项目有参考文献孔位、孔深、槽宽、孔斜、入岩深度。孔位中心偏差不大于[1]王清友，孙万功，熊欢．塑性混凝土防渗墙[M]．北±3cm，孔深应满足设计要求，孔斜率不大于0．3％(孔斜京：中国水利水电出版社，2008．偏差采用重锤原理测量)。幅间接头孑L孔位中心任意深度的作者简介：李时雄(1974一)，男，福建松溪人，工程偏差不大于墙厚的113，槽孑L宽度不小于50cm。终孑L验收师，从事水利水电工程施工工作。合格后方可进行清孔验收。清孑L合格标准为：淤积厚度不大亡=写石矗e＼=：、于10em，泥浆密度≤1．3g／cm。，泥浆粘度≤30s，含砂量(上接第39页)≤5％。为进一步查清大坝出现纵向裂缝的原因，1997年进行4．8．2工程质量检验评定了挖槽检查，发现心墙完好，仅代替料存在裂缝。分析认本工程按照原水利电力部<水利水电基本建设工程单元为，粘土心墙密实度较好，而回填代替料较为松散，大坝加工程质量等级评定标准>(SDJ249—88)的要求对3个塑性高后，大坝与山坡交接处产生不均匀沉陷引起纵向裂缝，且混凝土防渗墙分部工程逐项进行质量检查和测试，3个分部较为稳定，属正常现象。工程全部合格。优良率达到100％。4．8．3混凝土试块试验结果5结语为检验浇筑槽孔素混凝土的抗压性能指标是否满足设计根据施工填土取样试验，包括含水量、干容重、湿容要求，每个槽段浇筑过程中，在孔口随机取样，成型后进行重、内摩擦角等，东圳水库大坝施工质量较好，大坝自建成标准养护，达到龄期后，将混凝土抗压试件送至江西省南昌后到保坝加高前未出现裂缝、滑坡和严重漏水等现象。1979市水科所实验室进行混凝土抗压性能指标的检验和试验。检年5月大坝保坝加高时，背水坡71．0m高程至82．5rn高程验结果统计如表2。之间部分砌石护坡隆起。这是大坝加高增加荷载造成坝体变4．8．4探坑开挖检查形忽变，产生剪力差，造成下游坡面隆起或下陷。经过修坡开挖4个孑L(4#、54#、111#、145)的墙体探坑，处理后，坝坡趋于稳定，大坝运行正常。使墙体上部暴露至少3m。经检验，塑性混凝土防渗墙墙段大坝累计最大沉陷量发生在最大坝高的坝顶测点4，沉连接良好，衔接质量高，墙面光滑，混凝土未出现蜂窝、麻陷量393mm，小于竣工后允许沉陷的设计值500mm。大坝面、空洞等现象。水平位移总的趋势是向下游，测点高程越高，水平位移量越4．8．5墙体试块检查在4个探坑(4#、54#、111#、145)中挖取7组防渗大，最大位移量仍在坝顶测点4。达163．9mill。水平位移量墙体试块进行抗压和抗渗检查，最大抗压强度8．2MPa，最总体不大。大坝运行50年，工作状况较好。特别是经过小抗压强度2．0MPa，最大抗渗指标3．96×10～，最小抗渗80．37rn持续39天和最高库水位82．29m的严峻考验。大指标3．91×10-8均符合规范和设计要求，且质量优良。坝沉陷与水平位移变形平稳、正常。因此，东圳水库大坝是安全稳定的。5结语作者简介：陈炳铸(1963一)，男，福建莆田人，工程江西溪霞水库大坝应用塑性混凝土防渗心墙除险加固，师，从事水利工程管理工作。48