混凝土防渗墙在马房水库除险加固工程中的应用

混凝土防渗墙在马房水库除险加固工程中的应用
发表时间：2014-12-26T15:16:57.873Z 来源：《价值工程》2014年第11月上旬供稿作者：靳娟娟李淑芬
[导读] 混凝土防渗墙技术应用于大坝除险加固工程，可有效解决坝体、坝基渗漏问题，且具有施工速度快，工程造价低，防渗效果好，可靠性高
靳娟娟淤JIN Juan-juan曰李淑芬于LI Shu-fen（淤昆明理工大学津桥学院，昆明650106；于云南宣威市水务局，宣威655400）（淤Oxbridge College of Kunming University of Science and Technology，Kunming 650106，China；于Xuanwei Water Authority of Yunnan Province，Xuanwei 655400，China）
摘要院马房水库的除险加固工作以坝基和坝体防渗为主。

对混凝土防渗墙和高压旋喷桩两种方案进行对比分析，最终确定混凝土防渗墙方案。

同时对该方案的施工技术和方案实施后的效果进行了有限元分析和实测数据分析。

综合分析说明防渗墙具有防渗效果好、可靠性高等特点，是水库大坝防渗加固较好的措施。

Abstract: The reinforcement project of Ma-Fang reservoir are based on the anti-seepage of dam foundation and dam itself. Throughthe comparative analysis of the two schemes about concrete diaphragm wall and the high pressure jet grouting pile, it concludes the firstone. Then the construction technology and the effect of concrete diaphragm wall on the finite element analysis and experimental data hasbeen stated. Comprehensive analysis shows that the concrete diaphragm wall has the characteristics of good anti-seepage, and higherreliability, so it's a practical measure in reservoir dam reinforcement.关键词院混凝土防渗墙；施工；除险加固Key words: concrete diaphragm wall；construction；reinforcement project中图分类号院TV543+.82 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）31-0136-03
1 工程概况马房水库位于宣威城东北部，水库以灌溉、防洪为主，兼顾部份村镇供水。

水库于1958 年春动工兴建，至1960年5 月基本竣工。

目前，水库枢纽建筑物主要有大坝、输水隧洞、溢洪道及管理所等。

水库大坝为均质土坝，现最大坝高27m，正常蓄水位2081.00m，总库容227.7 万m3，工程等别为郁，工程规模属于小（1）型。

灌溉面积4500 余亩。

坝顶高程为2083.81m，坝顶长203.5m，坝顶宽3.30m，坝底最大宽度128.7m。

2 存在问题及方案选择2.1 存在问题马房水库坝体填筑中，施工方法落后，施工质量缺乏有效的控制措施，致使坝体结构松散，大坝土料压实度为85.6%~89.1%，压实度较低，不满足规范要求。

孔隙比大，透水率指标高，坝体渗漏严重，虽经灌浆处理，但灌浆孔布置及灌浆材料的选取均存在严重缺陷，对大坝防渗并未起到应有的作用，坝体仍存在渗漏问题。

大坝河床坝基底部未设置防渗心墙及截水槽等防渗设施，坝基存在渗漏问题。

实测资料说明，在库水位2076.53m 的情况下，大坝下游坡存在湿润区，面积为2604m2，顶部高程为2067.50m，其下存在5 个集中出水点，出逸点处存在砂圈现象，可测总渗漏量为0.75L/s。

下游坝脚处存在沼泽区，面积为1855m2，积水深度在10~15cm。

左坝肩山体下部坡脚处存在库水的散浸现象，汇集总渗漏量为0.15L/s。

大坝在多年运行中，下游坝坡的渗漏问题一直存在，且坝后湿润面积随库水位的升高而增加，近年来，渗漏量呈现逐年增大之势。

综合以上坝体及坝基渗漏问题的分析，必须进行坝体及坝基的防渗处理，从而减小水库渗漏量，降低坝体浸润线，保证大坝运行安全。

2.2 方案选择针对马房水库坝体和坝基渗透的具体情况，结合渗漏原因分析，本次针对两坝肩及坝体以下基岩部分除险加固拟采用水泥浆作常规帷幕灌浆处理，坝体防渗处理则对以下两个防渗方案投资做对比分析，见表1。

由表1 看来，高压旋喷桩方案比混凝土防渗墙方案投资高12.28 万元。

同时方案二混凝土防渗墙理论更为成熟，对地层的适应性较强，安全可靠，使用有效期长。

考虑到马房水库工程等别和大坝的地质情况，特别是针对河床坝基底部尚存在5.0耀6.5m 的第四系河床冲积物，下伏基岩呈全~强风化状态的基础特性，混凝土防渗墙方案优势更加明显。

经综合分析，本次除险加固两坝肩及坝体以下基岩部分采用水泥浆作常规帷幕灌浆处理，坝体防渗采用方案二：混凝土防渗墙。

3 混凝土防渗墙设计混凝土防渗墙是在地面上进行造孔施工，在地基中以泥浆固壁开凿成槽形孔或联锁桩柱孔，回填防渗材料筑成具有防渗性能的地下连续墙。

3.1 混凝土防渗墙布置原则结合本工程的实际特点，混凝土防渗墙布置的原则为：淤确保工程质量，保证大坝加固后安全正常运行；于降低工程造价，力求防渗体工程量最小；盂保证防渗体施工期大坝稳定安全，不因施工造成坝体失稳；榆满足施工场地条件的同时减少老坝体开挖量；虞减少施工与蓄水的矛盾，尽量满足用水需要；愚施工单一，便于与其它处理措施相协调。

3.2 混凝土防渗墙轴线拟定防渗轴线位置选择主要考虑的因素有：施工期坝体安全稳定；具备良好的施工场地条件；处理后受力条件好，坝体应力分布状态得以改善。

考虑到便于混凝土防渗墙与两岸的帷幕灌浆连接形成一道完整的防渗体，并结合原灌浆轴线位置处在上游，因此，最终选定混凝土防渗墙轴线在除险加固后的新坝体轴线位置。

3.3 混凝土防渗墙顶界、底界高程的确定由于场地有限，若施工高程往上移，会使得场地较窄且混凝土防渗墙工程量增加；若施工高程往下移，坝顶开挖量及粘土填筑量大，甚至影响水库安全。

综合考虑在满足施工平台宽度要求的前提下，尽量减少坝顶土方平台开挖。

通过分析确定2081.50m 为防渗墙施工平台高程。

防渗墙顶界高程为2081.50m，较正常蓄水位高0.5m。

混凝土防渗墙底界以揭穿基底第四系河床冲积物进入呈全~强风化状态的下伏基岩1-3m 为佳，其下与常规帷幕灌浆结合，形成完整统一的防渗体系。

4 混凝土防渗墙施工防渗墙施工流程主要利用泥浆固壁，锯槽机刀具往复切削，用砂石泵“反循环”排渣成槽，水下导管法灌注混凝土成墙。

本工程坝体防渗墙理论厚度40cm，混凝土标号C10。

采用CZ-22A 型冲击钻机成孔，泥浆下直升导管法浇筑混凝土，I、II 期槽孔接头。