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浅谈水库大坝防渗墙混凝土加固与设计策略薛晓娟

发表时间：2021/5/10 来源：《基层建设》2021年第1期作者：薛晓娟任奇

[导读] 摘要：近年来，我国的水利工程建设有了很大进展，水库大坝建设也越来越多。

        河南和康工程技术有限公司河南省三门峡市 472000
        摘要：近年来，我国的水利工程建设有了很大进展，水库大坝建设也越来越多。水库大坝是水利枢纽工程的重要构成部分，是防洪拦水的重要设施。因大坝长期受到水侵蚀的影响，特别是土石坝防渗墙一旦出现超标渗漏、裂缝等隐患，将引发管涌、流土等安全问题，大坝稳定无法得到保证，后果是无法预估的。因此必须要重视大坝防渗墙加固的质量与设计的优化。文中将对大坝防渗墙加固与设计的技术要点展开探究，明确后续工作的借鉴。
        关键词：水库大坝混凝土加固防渗墙设计
        引言
        水利工程建设，是提高人们生活水平的重要工作之一，加强水库大坝的建设工作，重视防渗施工技术，从而保障大坝的施工质量。施工人员坚持对施工技术要点展开分析，探讨提升水库大坝防渗性能的施工技术。
        1防渗墙槽孔施工工法对比
        1.1施工平台
        在水利水电工程防渗墙施工中，要保证施工平台平整稳定，施工所用的机械设备能平稳地放置在平台上。保持现场运输道路畅通，宽度设计符合车辆运行等相关标准。施工平台高度满足规范，超过地下水位1.5m，施工废水、渣土顺利排放，根据现场实际情况适当减少施工平台的挖填量。
        1.2塑性混凝土综合性能比选优化
        通过前期塑性混凝土采用不同设计思路试验结果，塑性混凝土的水泥用量及砂土比例的关系，对塑性混凝土的强度、流动度、渗透系数等性能有很大的影响。为了改善塑性混凝土的强度和工作性能，提高混凝土抗渗能力，塑性混凝土砂占砂土的比例宜控制在20%~70%，并掺适量的专用外加剂和粉煤灰调整其工作性能，满足现场施工需要。
        1.3冲击式反循环钻进法
        所谓冲击式反循环钻进法，主要是基于冲击式钻进法进一步发展出的钻进法。在使用冲击式循环钻进法开展施工时，需要事先将排渣管设置在空心套筒式钻头的中心部分，而且在实际施工过程中，要利用反循环砂石泵把循环浆液与钻渣打进排渣管与循环管路,持续从孔底抽入安设于地面的泥浆净化装置，以达成净化目标。在完成净化过程之后，泥浆通过循环浆池输入槽孔，便能够循环使用。在完成循环之后，便要开始钻进及排渣两个环节，直至完成造孔作业。一般来说，在实际施工过程中，利用反循环的出渣方式能够有效提升钻进速度，保证钻进的高效完成。
        1.4槽段开挖
        开挖槽段时，需要将一序槽、二序槽孔分开挖掘。施工人员使用抓斗挖槽时，需确保槽孔垂直，做到轻放慢提，避免抓斗在施工中掀起周边泥浆，影响施工质量。槽段开挖时，为确保施工质量，需要保持悬吊机钢索始终保持张紧状态，确保挖槽器具始终具备较高灵活性，能够开展高精度施工。工作结束后，将挖槽器具及时转移，避免挖槽器具对后续施工造成影响。
        1.5粉煤灰掺量对塑性混凝土性能影响
        粉煤灰掺量在5%~30%的范围内变化时，塑性混凝土拌和物的流动性先增大后减小，塑性混凝土密度表现出一定的波动性。另外，随着粉煤灰掺量逐渐增大，塑性混凝土抗渗系数表现先降低后增大趋势：塑性混凝土的抗压强度逐渐降低。虽然混凝土后期强度满足要求，但强度保证率无法达到设计要求。综合分析来看，塑性混凝土中粉煤灰掺量不宜过高，具体掺量应根据实际生产情况进一步研究。
        1.6墙体混凝土浇筑
        在墙体混凝土施工中，需要做好混凝土的搅拌和运输工作，作为防渗墙的主要成分，施工人员应结合现场拌合系统情况进行搅拌，有效提高施工效率。施工中施工人员应该对混凝土的配比进行配比试验，确保混凝土墙体具备较高的抗压强度。

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进行墙体混凝土浇筑时，应采用直升导管的浇筑工艺，确保墙体浇筑工作有效开展。根据槽段长度，对施工现场进行有效合理调整，确保墙体浇筑符合相关工程技术规范要求。
        2水库加固除险
        我国许多土石坝建设已久，一些水库大坝出现险情。因此，必须采取适当措施，确保大坝质量符合要求，避免对周围居民的生命财产造成威胁。对于破损的大坝，常用劈裂灌浆、帷幕灌浆、高压喷射灌浆等方法进行维护加固。塑性混凝土是大坝维修加固的有利材料，能满足大坝的强度、刚度和抗渗要求，钢筋水泥使用量降低，工程施工周期缩短，工程成本降低，因此，在水库大坝加固中得到了广泛应用。浙江长潭水库、江西竹坑水库、辽宁大河水库、山东日照水库等水库均采用塑性混凝土防渗墙对大坝进行加固，并取得了很大的成功。经过几十年的发展，塑性混凝土防渗墙已不再局限于上述水利水电工程的建设，在海港、地下交通以及建筑基础等工程建设中也实现了成功应用。
        3防渗墙设计指标与质量要求
        设计指标是施工的依据，实际设计开始之前，必须要对设计指标进行确认，明确相关要求。对于槽孔施工、墙内管控质量、清孔施工、膨润土泥浆及混凝土浇筑等各方面设计指标都要进行明确，一般情况下，最主要的指标包括以下几个方面。其一是槽孔建造施工的相关施工指标。包括孔的位置、深度、槽宽、孔的斜度、槽孔间接头套厚度、基岩岩样与槽孔嵌入基岩深度等等。其二是膨润土泥浆的相关施工指标。包括泥浆的浓度、密度、粘度、pH值、静切力等等。其三是清孔的相关指标。包括接头孔壁的刷洗质量、孔底的淤积厚度、泥浆的粘度、密度、含砂多少等等。其四是泥浆下混凝土浇筑的相关指标。包括混凝土的扩散度、坍落度、导管的间距、混凝土面的上升速度、高差等等。其五是成墙混凝土的相关指标。包括弹性模量、强度、渗透系数,允许渗透比降等等。其六是墙内的孔管相关施工指标。包括管身的弯曲程度、管位的偏差值等等。在混凝土墙体成墙后的一个月后，应当做好混凝土防渗墙墙身的质量检查，检查的具体内容应当包括墙体可能存在的缺损、墙体的均匀性、墙段接缝处的连接情况、墙体混凝土的弹性模量、强度、渗透系数及允许渗透比降等等。
        4质量控制
        （1）施工前的质量控制。施工前，工作人员必须严格把控施工材料、机械设备和技术条件等满足标准要求，制订详细的施工组织计划。施工中使用的机械设备必须事先检测，施工人员上岗前要进行培训。塑性混凝土材料的配合比必须符合设计规范，建筑材料使用前必须进行现场检验。（2）施工中的质量控制。施工单位在取得监理单位的批准后，依据施工组织设计和施工方案进行水利水电工程塑性混凝土防渗墙的施工。施工过程由监理人监督，隐蔽工程施工须监理旁站。（3）施工后质量检查。塑性混凝土防渗墙施工完成后须进行质量检查。塑性混凝土强度较低，混凝土质量检验一般采用现场取样制作试件来检验防渗墙的实际性能，不宜采用钻孔取芯。
        结语
        总而言之，施工人员在建设水库大坝时，要重视防渗技术的使用，提高施工质量。在新的时代发展背景下，我们更要明确大坝防渗加固工作，以保证大坝的稳定性与使用寿命。随着水利设施的建设进一步加快，大坝防渗技术在施工中将得到更多应用。
        参考文献
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