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[摘 要]随着我国社会的发展步伐加快，水利工程行业获得进一步发展，水库是水利设施的组成部分，承担着防洪、发电、城市供水与旅游等任务，是促进所在地经济发展的一项重要举措。水库修筑一般是就地取材，大坝采用粘土填筑，构筑物则是采用水泥混凝土浇筑，由于受地质条件限制和施工不当等原因影响，水库坝体或多或少会发生渗漏现象，尤其是使用过程中突然增加的渗漏点，如不及时进行分析、处理，有可能造成坝体垮坍，严重影响水库的使用安全和寿命，对整个水利设施安全造成很大威胁，同时，对投资者也会造成很大经济损失。
[关键词]水库土坝 防渗墙施工 质量控制
中图分类号：TU372 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0137-01
1、引言
土坝坝体填筑质量差，坝脚排水设施损坏，坝基为全强风化片麻岩，处理不完善，下游坝脚沼泽化，渗水冒砂。根据土坝渗流和坝坡稳定安全复核，在校核洪水工况下土坝浸润线和下游坝坡出逸点高程较高，坝坡出现散浸现象，下游坝坡出选点和坝脚的最大渗透比降较大，有可能发生渗透破坏。土坝坝体采用混凝土防渗墙处理方案。混凝土防渗墙沿坝轴线上游2.5m布置，墙厚0.6m，防渗墙嵌入基岩1.Om，顶部高程159.6m。坝体层混凝土防渗墙造槽4041.53m2，岩石层混凝土防渗墙造槽288.37m2。
2、混凝土防渗墙施工
2.1 施工工艺
混凝土防渗墙采用“钻劈法”工艺成槽、泥浆下直升导管法浇筑混凝土成墙；墙段连接采用“接头管”工艺。
2.2 成槽施工
2.2.1成槽机具：冲击钻机
①槽孔长度：一期槽孔按5个孔布置，单个槽孔的长度为6.6m。二期槽孔按9个孔布置，单个槽孔长度为9.Om。实际施工过程中，应根据施工的具体情况及逐步揭露的地质条件相应调整槽孔长度，如在深槽部位及合拢段适当缩短槽孔长度，在浅槽部位适当加长槽孔长度。
②成槽程序：槽孔分两期施工，先施工一期槽孔；相邻的一期槽孔施工结束后，再施工中间的二期槽孔。同一槽孔中，一般安排2台钻机同时施工，主孔施工时，随时注意孔内的地层变化情况，尤其在预计的地层分界部位；在接近基岩面时，放慢钻进速度，并准备采取岩样。
2.3 固壁泥浆
本次工程用固壁泥浆拟选用膨润土浆液。在加入槽孔前拌制成粘度为>22s的纯膨润土浆液进行自然膨化，膨化时间一般≥24h。冲击钻机造孔时，所抽出的浆渣用清水稀释后，经排浆沟、涵管集中于泥浆沉淀池内，沉淀后上部含砂量较少的浆液用泵抽至泥浆回收池内备用。混凝土浇筑时，在浇筑的槽孔内安置1台回浆泵，通过供浆管路将浇筑时排出的泥浆回收至泥浆回收池内备用。
2.4 防渗墙混凝土浇筑
工程开工前，将各种原材料送有资质的机构进行原材料检测。并进行混凝土配合比试验，通过试验，从中选择适合本工程的最优配合比。试验成果报送监理人审批，并以审批后的结果进行施工。在混凝土正式浇筑前，根据原材料的现场情况，对选定的配合比进行修正并选定施工参数。浇筑导管采用Φ250mm的钢管制成，下设前，事先在地面进行导管组合，并在导管首次使用前进行密封承压试验；每根导管的组合长度与该导管所处位置的孔深相适应。相邻两根导管间距≤3.5m，一期槽孔导管距孔端间距为1.0～1.5m，二期槽端导管距孔端≤1.Om。导管底口距槽底距离控制在15～25cm范围内。在每根导管开浇前，导管内放置略小于导管内径的软球作为隔离体，隔离泥浆与混凝土，开浇时，预备好一定数量的混凝土（考虑导管内容积及封埋导管的方量），一次性对导管进行封堵。每槽先开浇孔底高程最低部位的导管。浇筑时随时测量混凝土顶面位置，以指导导管的拆卸工作。浇筑时，导管的埋深控制在1.0～6.Om之间；终浇前，增加混凝土面测量次数，控制混凝土的终浇高程。
2.5 灌浆预埋管下设
为确保进行墙下坝基帷幕灌浆时不破坏防渗墙，本次防渗墙施工时，在墙体混凝土浇筑前需下设灌浆预埋管。为保持预埋管管体的垂直以及避免混凝土浇筑时的冲击力作用而对管体定位的影响，采用Φ18mm钢筋制作桁架，将预埋的灌浆管固定于桁架中心形成整体，预埋管采用Φ1lOmm钢管，用吊车起吊，孔口焊接，整体下设，孔口固定。钢筋桁架的长度根据槽长调整，相邻的灌浆管的固定间距为1.5m。
3、施工质量控制
施工中，施工方质检员会同监理工程师及业主等有关人员对成槽、清孔、混凝土浇筑3个主要环节的各项质量指标进行了现场检验、检测、质量检查。施工过程中对浇筑混凝土均进行了机口取样，以检查混凝土的物理性能，本次防渗墙施工混凝土抗压共取样43组，其中28d最大强度值为10.6MPa，最小强度值为7.9MPa，抗压强度合格率为100%，样本标准差S=O.13MPa，离差系数0.01，强度保证率100%；14组抗渗试件的抗渗标号均>W6，满足设计要求。取弹性模量试块2组，分别为8600MPa和9800MPa，均满足<15000MPa的设计要求值。
3.1 原材料检测
混凝土拌和前，对原材料中的水泥、细骨料（天然砂）、粗骨料及掺和料（膨润土、减水剂）由建管、监理及施工单位三方见证取样送到第三方试验室检测，检测结果合格，满足混凝土拌和质量要求。
3.2 基于土坝试验分析
土坝除险工程施工中，土坝实验是整个工程施工质量控制的—个重要环节。在土坝施工中，试验先行是整个工程必须进行的前题。实验步骤为：第一，土坝工程施工中对土料的取样实验，并为土方提供相应的实验数据，实验过程中主要做这些工作：液限、塑限、塑性指数、颗粒大小分析试验、含水量试验、密度试验、土的击实试验等。
第二，对土坝压实验可以直接通过理论计算以及参照已经完工的类似建筑工程的经验，选择几种碾压机械及拟定几组碾压初步的进行土坝参数试验，并利用循环组台和逐渐收敛法进行最终土坝施工参数。相关人员根据过去施工经验来确定土坝铺土厚度以及需要碾压的遍数，还要测试出土坝的含水量以及干密度，分析其关系。
3.3 土坝除险加固施工中关键部位的质量控制
1）坝基和坝体相结合面，坝基的作用是要承受整个结构物的自重和投产运行以后其他附加物的应力，坝基的承载力和稳定性直接影响土坝施工、运行的安全。土坝的坝基处理方法，要看坝基的自身承载力、坝高和筑坝材料因素进行施工，通常情况下土坝在设计阶段坝基的处理方案就应该设计好。不需要进行特殊处理的坝基，坝基在填筑前如果是土质坝基，可以用刨毛后重新碾压方法进行，其具体的做法为：第一，将坝基表面的含水量调到施工含水量上限范围，利用防渗土料的碾压参数对其进行压实，然后对其进行刨毛，毛深为3～5cm，再铺土再压实。第二，非粘性土地基要先压实，再铺第一层土料，含水量为施工含水量的上限，采用轻型机械碾压。不须特殊处理的坝基，在填筑前若为岩基。先把局部凹凸不平的岩石修整，封闭岩基表面节理、裂缝。如果坝址的岩基为破碎基岩，为确保透水坝基的安全，在坝基进行灌浆处理之后，采用挂网喷射混凝土的封闭方法，这样就可以取得良好的效果。
2）坝体与岸坡结合面，坝体与岸坡结合面是土石坝控制的关键，若处理不当，极易形成渗水通道，甚至出现“管涌”。填土前，先將结合面的污物冲洗，清除松动岩石。在结合面上洒水湿润后，涂刷一层厚约5cm的浓粘土浆或水泥浆，边涂刷边铺土边碾压。防渗体与岸坡结合处，宽度1.5～2.0范围内或边角处不得使用羊角碾、夯板等重型机械，防止对原岸坡土基整体性产生破坏，并保证坝体碾压搭接宽度lm以上。
4、结语
文章以水库工程为例，分析了水库土坝防渗墙施工的要点，为其它土坝防渗墙施工提供有益的参考及应用。
[关键词]水库土坝 防渗墙施工 质量控制
中图分类号：TU372 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0137-01
1、引言
土坝坝体填筑质量差，坝脚排水设施损坏，坝基为全强风化片麻岩，处理不完善，下游坝脚沼泽化，渗水冒砂。根据土坝渗流和坝坡稳定安全复核，在校核洪水工况下土坝浸润线和下游坝坡出逸点高程较高，坝坡出现散浸现象，下游坝坡出选点和坝脚的最大渗透比降较大，有可能发生渗透破坏。土坝坝体采用混凝土防渗墙处理方案。混凝土防渗墙沿坝轴线上游2.5m布置，墙厚0.6m，防渗墙嵌入基岩1.Om，顶部高程159.6m。坝体层混凝土防渗墙造槽4041.53m2，岩石层混凝土防渗墙造槽288.37m2。
2、混凝土防渗墙施工
2.1 施工工艺
混凝土防渗墙采用“钻劈法”工艺成槽、泥浆下直升导管法浇筑混凝土成墙；墙段连接采用“接头管”工艺。
2.2 成槽施工
2.2.1成槽机具：冲击钻机
①槽孔长度：一期槽孔按5个孔布置，单个槽孔的长度为6.6m。二期槽孔按9个孔布置，单个槽孔长度为9.Om。实际施工过程中，应根据施工的具体情况及逐步揭露的地质条件相应调整槽孔长度，如在深槽部位及合拢段适当缩短槽孔长度，在浅槽部位适当加长槽孔长度。
②成槽程序：槽孔分两期施工，先施工一期槽孔；相邻的一期槽孔施工结束后，再施工中间的二期槽孔。同一槽孔中，一般安排2台钻机同时施工，主孔施工时，随时注意孔内的地层变化情况，尤其在预计的地层分界部位；在接近基岩面时，放慢钻进速度，并准备采取岩样。
2.3 固壁泥浆
本次工程用固壁泥浆拟选用膨润土浆液。在加入槽孔前拌制成粘度为>22s的纯膨润土浆液进行自然膨化，膨化时间一般≥24h。冲击钻机造孔时，所抽出的浆渣用清水稀释后，经排浆沟、涵管集中于泥浆沉淀池内，沉淀后上部含砂量较少的浆液用泵抽至泥浆回收池内备用。混凝土浇筑时，在浇筑的槽孔内安置1台回浆泵，通过供浆管路将浇筑时排出的泥浆回收至泥浆回收池内备用。
2.4 防渗墙混凝土浇筑
工程开工前，将各种原材料送有资质的机构进行原材料检测。并进行混凝土配合比试验，通过试验，从中选择适合本工程的最优配合比。试验成果报送监理人审批，并以审批后的结果进行施工。在混凝土正式浇筑前，根据原材料的现场情况，对选定的配合比进行修正并选定施工参数。浇筑导管采用Φ250mm的钢管制成，下设前，事先在地面进行导管组合，并在导管首次使用前进行密封承压试验；每根导管的组合长度与该导管所处位置的孔深相适应。相邻两根导管间距≤3.5m，一期槽孔导管距孔端间距为1.0～1.5m，二期槽端导管距孔端≤1.Om。导管底口距槽底距离控制在15～25cm范围内。在每根导管开浇前，导管内放置略小于导管内径的软球作为隔离体，隔离泥浆与混凝土，开浇时，预备好一定数量的混凝土（考虑导管内容积及封埋导管的方量），一次性对导管进行封堵。每槽先开浇孔底高程最低部位的导管。浇筑时随时测量混凝土顶面位置，以指导导管的拆卸工作。浇筑时，导管的埋深控制在1.0～6.Om之间；终浇前，增加混凝土面测量次数，控制混凝土的终浇高程。
2.5 灌浆预埋管下设
为确保进行墙下坝基帷幕灌浆时不破坏防渗墙，本次防渗墙施工时，在墙体混凝土浇筑前需下设灌浆预埋管。为保持预埋管管体的垂直以及避免混凝土浇筑时的冲击力作用而对管体定位的影响，采用Φ18mm钢筋制作桁架，将预埋的灌浆管固定于桁架中心形成整体，预埋管采用Φ1lOmm钢管，用吊车起吊，孔口焊接，整体下设，孔口固定。钢筋桁架的长度根据槽长调整，相邻的灌浆管的固定间距为1.5m。
3、施工质量控制
施工中，施工方质检员会同监理工程师及业主等有关人员对成槽、清孔、混凝土浇筑3个主要环节的各项质量指标进行了现场检验、检测、质量检查。施工过程中对浇筑混凝土均进行了机口取样，以检查混凝土的物理性能，本次防渗墙施工混凝土抗压共取样43组，其中28d最大强度值为10.6MPa，最小强度值为7.9MPa，抗压强度合格率为100%，样本标准差S=O.13MPa，离差系数0.01，强度保证率100%；14组抗渗试件的抗渗标号均>W6，满足设计要求。取弹性模量试块2组，分别为8600MPa和9800MPa，均满足<15000MPa的设计要求值。
3.1 原材料检测
混凝土拌和前，对原材料中的水泥、细骨料（天然砂）、粗骨料及掺和料（膨润土、减水剂）由建管、监理及施工单位三方见证取样送到第三方试验室检测，检测结果合格，满足混凝土拌和质量要求。
3.2 基于土坝试验分析
土坝除险工程施工中，土坝实验是整个工程施工质量控制的—个重要环节。在土坝施工中，试验先行是整个工程必须进行的前题。实验步骤为：第一，土坝工程施工中对土料的取样实验，并为土方提供相应的实验数据，实验过程中主要做这些工作：液限、塑限、塑性指数、颗粒大小分析试验、含水量试验、密度试验、土的击实试验等。
第二，对土坝压实验可以直接通过理论计算以及参照已经完工的类似建筑工程的经验，选择几种碾压机械及拟定几组碾压初步的进行土坝参数试验，并利用循环组台和逐渐收敛法进行最终土坝施工参数。相关人员根据过去施工经验来确定土坝铺土厚度以及需要碾压的遍数，还要测试出土坝的含水量以及干密度，分析其关系。
3.3 土坝除险加固施工中关键部位的质量控制
1）坝基和坝体相结合面，坝基的作用是要承受整个结构物的自重和投产运行以后其他附加物的应力，坝基的承载力和稳定性直接影响土坝施工、运行的安全。土坝的坝基处理方法，要看坝基的自身承载力、坝高和筑坝材料因素进行施工，通常情况下土坝在设计阶段坝基的处理方案就应该设计好。不需要进行特殊处理的坝基，坝基在填筑前如果是土质坝基，可以用刨毛后重新碾压方法进行，其具体的做法为：第一，将坝基表面的含水量调到施工含水量上限范围，利用防渗土料的碾压参数对其进行压实，然后对其进行刨毛，毛深为3～5cm，再铺土再压实。第二，非粘性土地基要先压实，再铺第一层土料，含水量为施工含水量的上限，采用轻型机械碾压。不须特殊处理的坝基，在填筑前若为岩基。先把局部凹凸不平的岩石修整，封闭岩基表面节理、裂缝。如果坝址的岩基为破碎基岩，为确保透水坝基的安全，在坝基进行灌浆处理之后，采用挂网喷射混凝土的封闭方法，这样就可以取得良好的效果。
2）坝体与岸坡结合面，坝体与岸坡结合面是土石坝控制的关键，若处理不当，极易形成渗水通道，甚至出现“管涌”。填土前，先將结合面的污物冲洗，清除松动岩石。在结合面上洒水湿润后，涂刷一层厚约5cm的浓粘土浆或水泥浆，边涂刷边铺土边碾压。防渗体与岸坡结合处，宽度1.5～2.0范围内或边角处不得使用羊角碾、夯板等重型机械，防止对原岸坡土基整体性产生破坏，并保证坝体碾压搭接宽度lm以上。
4、结语
文章以水库工程为例，分析了水库土坝防渗墙施工的要点，为其它土坝防渗墙施工提供有益的参考及应用。