水库大坝混凝土防渗墙施工技术探究

水库大坝混凝土防渗墙施工技术探究

摘要：由于时间的推移，较多水库大坝堤防工程都有不同程度的渗漏问题出现，文章主要对工程堤防防渗施工技术进行探讨，为类似工程建设提供参考。

关键词：水库大坝；堤防防渗；施工技术；探讨

1 基本概述

堤防工程是世界上最早广为采用的一种重要的防洪工程。现阶段，随着我国建筑施工技

术的不断应用和创新，在很大程度上促进了我国水库大坝的良好发展，在实际的发展过程中，不仅可以有效对洪涝灾害进行防治，同时也确保河运航行的安全性以及可靠性，而且还能够

进一步对该地区农业进行灌溉，对水库大坝建设规模的扩大起到了非常重要的作用和价值，

对地区的经济发展水平提升具有非常重要的意义。

河堤约束洪水后，使同等流量的水深增加，将洪水限制在行洪道内，筑堤还可围垦造田，增加农业生产，堤防还可以抵挡风浪及抗御海湖，行洪流速增大，有利于泄洪排沙。筑堤的

目的是防御洪水泛滥，保护沿岸居民生命财产和工农业生产。为确保行洪道达到设计的防洪

要求，筑堤时要对约束洪水的作用进行详细分析规划。堤防工程建设主要是沿河道和海岸以

及湖泊等区域边缘修筑的挡水建筑物。

2 混凝土防渗墙的主要技术及其发展应用状况

2.1 混凝土防渗墙的施工技术

塑性混凝土防渗墙施工技术，包括钻孔成槽、清孔验收、混凝土浇筑等技术，主要根据

水利水电工程的地质土层、建筑结构及导管敷设情况，进行多种混凝土防渗技术的应用。

2.1.1 钻孔成槽施工技术

造孔成槽施工通常利用多头螺旋钻、冲击十字钻等成槽机，对地下施工的连续墙体进行

成槽开挖，成槽机抓斗在坝土基岩、砾石等土层的开挖过程中，应均匀慢速的出/入槽，槽段

两侧采用双向闸板插入导墙。

2.1.2 清孔及验收

墙体单元槽段成槽后，要采取泵吸法、冲击反循环法或掏换法，对槽口及孔壁的钻渣、

泥皮、泥渣等进行清理，在清孔内抽出泥浆后，经泥浆净化器进行处置并返回槽孔，新浆从

槽口孔壁向槽内补充，这一过程反复多次直至槽内的新鲜浆液符合要求。之后运用圆形钢丝

刷子钻具，对接头进行连续刷洗，将接头上的泥屑、孔底淤积刷洗干净（孔底淤积厚度≤10 cm，泥浆比重<1.30 g/cm3）。混凝土浇筑。水利水电工程的防渗墙混凝土浇筑，主要在孔槽

清理完毕的5 h后，利用导管内/外的混凝土、泥浆压力差值，以及混凝土自身所具有的良好

流动性、粘聚性和保水性，对墙体成槽单元内填充混凝土泥浆，以获得质量均匀、密实成型

的混凝土面。

2.2 混凝土防渗墙的发展应用状况

中国对于塑性混凝土防渗墙的研究应用，源于意大利发明的普通混凝土防渗技术，20

世纪80年后期开始被广泛应用到河堤、水库等的防险加固中。1989年3月，福建水口水电

站围堰防渗墙的设计与建造，就使用塑性混凝土防渗技术，在河床导流明渠、围堰内设置防

渗体，上部采用土工纤维进行防渗，此后三峡工程、小浪底水库和册田水库等，也纷纷在坝

底围堰中使用混凝土进行防渗墙加固，取得良好的防渗漏效果。

3 水库大坝堤防防渗施工技术

3.1 混凝土防渗墙施工技术

本地区防洪堤堤防加固工程混凝土防渗墙，采取槽形孔混凝土防渗墙，施工前首先在基

础上进行测量放样，放样基础开挖槽大于混凝土防渗墙1.5 m，以便混凝土防渗墙和基础基

槽有效的结合，防渗墙基础采用人工钻孔爆破开槽。

混凝土浇筑前人工进行基槽清理，把松动的岩石、杂物、碎石全部清理干净，最后采用

高压水枪进行冲洗，验收合格后方可进行混凝土防渗墙施工。混凝土浇筑时必须振捣密实，

将混凝土和基础岩石建基面形成连续整体，以至于形成后期的混凝土防渗连续墙。经过混凝

土防渗墙和基础良好的形成整体，使混凝土防渗墙具有良好的不透水性、整体性和稳固性和

强度，形成后期具有防渗的混凝土墙体，从而有效的控制运行期间的渗漏现象发生，

3.2 水泥桩防渗墙施工技术

本地区防洪堤堤防加固工程水泥桩防渗墙，主要布置在防洪提坡脚位置，水泥桩防渗墙

根据设计图纸要求布置在防洪提坡脚1.2 m，嵌入防洪堤底部不得小于1.2 m，基础埋深不得

小于12 m，形成的防渗墙体厚度为0.3 m，根据设计要求水泥桩的水泥参量不得小于水泥桩

身整体量的10%，防渗墙渗透系数<1×10-6cm/s，防渗墙抗压强度≧1.2MPa。

水泥桩防渗墙采用的是钻孔灌水泥浆法，采用钻机将钻杆推进土层，钻杆达到设计深度

后将钻杆提升，钻杆提升到孔口时，立即采用灌浆压力泵将水泥浆液采用输送管灌入孔内。

边灌浆液，边进行加压，通过对水泥浆加压的过程，将水泥浆液挤入土层中和土相结合，通

过挤压最后形成了整体的防渗墙，一次成桩3根，3根桩经过压力挤压后结合成了一个整体，形成防渗墙体。水泥桩防渗墙成孔灌浆形成防渗墙体是要经过三序孔进行灌注，第一次完成

后紧接着开始第二次成孔关注，第二次紧挨着第一次孔成桩。第三次连续第二次成孔灌注，

3次完成后形成了一道可以防渗的墙体，这样防洪堤渗漏将不会发生。

4 工程实例

某地区堤防工程位于水库工程下游位置，堤防总长度1 890.5 m，堤防工程堤线沿河岸

布置。水库正常蓄水位908.00 m，设计洪水位908.5 m，校核洪水位1 158.8 m，死水位1 131.50 m，水库总库容98.56万m3，调节库容87.25万m3，水库建成后向核桃场提供灌溉

和供水，多年平均供水量为112万m3。

堤防地段位于河流的左岸，堤外的河滩比较窄，堤防距离江边的直线距离大约1.5 m左右，堤坡内侧宽度为50～560 m的一级阶地，地形开阔、平坦，地面高程为5～15 m。阶地

后方属于丘陵地段，与深墙段后35～280 m的山体相互对应，山体两侧地势平坦。

经过地质勘探取样实验，工程地质根据现场勘测情况该工程主要为砂卵石岩层。砂卵石

层含量约60%～80%，砂卵石粒径约32～87 mm，砂卵石级配不是很好，但是磨圆度较好。

其余分布了较松散的第四系堆积层，土层的上部为粉质粘土、粘土和粉质壤土组成，部门区

域为淤泥质粘土组成的粘土层。粘土层的厚度为2.8～3.6 m，局部厚度为3.6 m，下部为中粗

砂层、中细砂层和粉细砂层组成的厚度为4.3～4.6 m的强透水性砂层。

本工程主要采用混凝土防渗墙施工技术和水泥桩防渗墙施工技术进行处理，经检测确定

防渗施工技术的正确应用和施工，使得堤防防渗处理非常成功，而且防渗质量良好，确保了

堤防后期能够很安全运行。通过多方专家研究并讨论，得出防渗施工技术在砂卵石层、砂砾

石层、粉土层防渗处理效果很明显、很成功，而且施工质量能够满足设计及规范要求，防渗

处理质量合格。