薄型抓斗法塑性混凝土防渗墙在黄仁水库的应用.pdf
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1、第 9 卷O 1 期 2 0 1 1 年 2月 南水北调 与水利 科技 S o u t h t o N o r t h Wa t e r D i v e r s i o n a n d Wa t e r S c i e n c e Te c h n o l o g y 薄型抓 斗法塑性混凝土防渗墙在 黄仁水库 的应用 杨 玉花 ( 山东省 临沂市水利勘测设计院 , 山东 临沂 2 7 6 0 0 0 ) 摘要 : 薄型抓斗法性混凝 土防渗墙塑施工技术近年来发展很 快 , 应用较广 , 已被广泛应用于病险水库防渗加 固, 并 取 得较好的防渗效果。结合塑性混凝土防渗墙在黄仁水库坝体防渗加固处理中
2、的应用, 介绍了液压抓斗法混凝土防 渗墙的施工技术要点及注意事项。 关键词 : 塑性混凝土; 防渗墙; 薄型抓斗 中图分类号 : TV5 4 3 8 3 文献标识码 : B 文章编号 : 1 6 7 2 1 6 8 3 ( 2 0 1 1 ) 0 0 1 0 1 2 2 0 3 T h i n Gr a b L a w Qu a k i n g C o n c r e t e Cu t - o f f Wa l l i n Hu a n g Re n Re s e r v o i r Ap p l i c a t i o n YANG Yu h u a ( Li n y i S ur v e
3、y a n d De s i g n I ns t i t u t e 0 Wat e r Co n s e r v a n c y, Li n yi 2 76 0 0, Chi n a) Ab s t r a c t : As t h e d e v e l o p me n t o f c o n s t r u c t i o n t e c h n olo g y o f t he t hi n g r a b q u a k i n g c o n c r e t e i mp e r v i o u s c o r e i n r e c e n t y e a r s , t h
4、e me t h o d h a s b e e n wi d e l y a p p l i e d i n r e i n f or c e me n t o f r e s e r v o i r s wi t h g o o d i mp e r v i o u s e f f e c t s Co mb i n e d wi t h e n g i ne e r i n g p r a c t i c e , t h i s p a pe r i n t r o d u c e s t he q u a k i n g c o nc r e t e i m p e r v i o u
5、 s c o r e i n t h e d a m r e i n f o r c e m e n t t r e a t me n t o f t he Hua n g r e n r e s e r v o i r , a n d t h e ke y i s s ue s n e e d i n g a t t e n t i o n d u r i n g c o ns t r u e t i o n Ke y wo r d s : q u a k i n g c o n c r e t e ; i mp e r v i o u s c o r e ; t h i n g r a b
6、 液压抓斗成槽浇筑塑性混凝土防渗墙施工技术近年来 发展很快, 由于此项技术可以适应复杂的工程地质条件, 可 在坚硬 的土壤 与砂砾石 中成槽 , 成 槽深 度 可达 6 0 m。塑性 混凝 土防渗墙具 有工程造价低 、 施工进度 快 、 适于变 形及 防 渗效果佳等优点 , 已在病险水库防渗加 固工程中得到了广 泛应用, 以下对塑性混凝土防渗墙在黄仁水库加 固中的运 用进行介绍, 本工程的施工经验对同类工程施工具有一定 借 鉴作用 。 1 工程概 况及 处理 方案 1 1水库 工程概 况 黄仁水库位下蒙阴县垛庄镇西山角村村南 , 系淮河流域 沂河水系蒙河支流黄仁河上的一座中型水库, 是一座以防
7、洪 为主, 结合农田灌溉、 淡水养殖等综合利用的水利工程。黄 水 库建成于 1 9 7 1 年 6月, 控制流域 面积 3 0 4 k m , 设计标 准为 1 0 0年一 遇 , 校核标 准为 1 0 0 0年一遇 , 总库容 为 1 3 3 2 万 m。 。 大坝为均 质土 坝 , 坝 顶高程 为 1 7 0 8 m, 最 大坝 高为 1 8 2 3 n l , 坝顶宽 5 m, 坝长为 5 3 6 m。水库在经多年运行后 。 大坝存在坝坡稳定、 坝体渗漏和坝肩绕坝渗漏等问题, 严重 影响大坝安全运行。 1 2大坝工程 地质 条件 大坝填筑质量差 , 填筑 土料 以壤 土和砂 壤土 为主
8、, 局部 为粉土质砾砂 , 土质较为杂乱 , 含砂量偏大 , 压实度为 0 7 1 0 9 3 , 全部小于 0 9 6 , 渗透系数为 1 7 2 1 0 3 1 6 1 O c m s , 具 中等透水 性。坝基覆 盖层 自上而下 分别 为壤土 、 砾 质粗砂、 中细砂 , 覆盖层最大厚度约为 4 2 m, 下伏为寒武系 砂质页岩及元古代傲徕山超单元二长花岗岩, 强风化层厚 2 8 9 0 m, 透水率为 0 2 2 4 4 L u , 一般具微透水性 。大坝 安全鉴定结论意见要求对坝体进行防渗加固处理。 1 3处理 方案 大坝坝体 防渗加 固处理 经分 析论证选 用 了垂直 防渗这 个方
9、案, 根据这个方案, 又对常用的高压喷射灌浆、 多头小直 径深层搅拌桩和塑性混凝土防渗墙等子方案作了进一步技 术 、 经济 比较 , 认为混 凝土 防渗墙 与高压 喷射灌 浆和 多头小 直径深层搅拌桩相 比, 塑性混凝土防渗墙较为可靠, 且混凝 土防渗墙经过几 十年 的发 展 , 施 工技 术较 为成熟 , 质 量较 易 保 证。 根据水库地 质地形条件及水库 防渗 要求 , 拟对大坝桩号 O +O 2 7 O +5 2 2 坝段坝体进行防渗处理 , 截渗 墙轴线 与坝顶 防浪墙中心线重合 , 防渗墙底部深入弱风化基岩 1 0 1I 1 , 顶 部伸人防浪墙基础底 。经分析计算确定防渗墙厚 3
10、 0 c m, 混 凝土设计指 标为 : 渗透 系数 k 1 0 1 0 c I n s ; 抗压 强 度 2 5 MP a R 2 8 d 4 MP a ; 弹性变形模 量 3 0 0 MP a E 2 8 d 1 0 0 0 MP a ; 允许渗透比降 , 8 O 。 收稿 日期 : 2 0 1 0 0 8 2 4 修 回日期 : 2 0 1 0 l l 1 2 作者简介 : 杨 玉花 ( 1 9 7 4) , 女 , 山东临沂人 , 工程师 , 从事水工结构设计研究工作 。 1 2 2 工程技术 杨玉花 薄型抓斗法塑性混凝土防渗墙在黄仁水库的应用 2 混凝土防渗墙成墙技术要点 2 1 施
11、 工准备 根据施工现场、 防渗墙顶高程及施工机械设备施工要 求 , 在 防 渗 墙 轴 线 下 游 侧 设 置 抓 斗 施 工 平 台, 平 台 总 宽 1 0 r n , 上游台宽 1 5 m, 坝顶高程降低至 1 6 9 8 m( 防浪墙基 础底高程) , 另外将降坝的土料填筑到坝体下游侧 , 以保证 抓斗施工平台的宽度 。下游侧设置平行坝轴线的排渣排水 沟, 断面尺寸 3 0 c mX 5 0 c m, 再按 5 0 r n间距修建垂直防渗 墙轴线的排渣排水沟, 将废渣、废水排至下游坝脚, 所有废 渣运 至弃渣场 。 导墙是在地层表面沿防渗墙轴线方向设置的临时构筑 物 , 起 着标定 防
12、渗墙位 置 、 成槽导 向、 锁 固槽 口、 保持 泥浆液 面 、 槽 孔上部孔 壁保 护 、 外 部荷 载支撑 的作 用。导 向槽 的稳 定是混凝土防渗墙安全施工的关键。本工程采用“ L ” 型断面 少筋混凝土施工导墙, 导墙混凝土强度等级为 C 2 0 , 断面尺 寸为 0 3 mX0 8 m( 宽高) , 两导墙间距 0 4 r n , 墙顶高于 施 工场地 1 0 c m 以阻止 地表水 流入 。导 墙建 在坚实 的基础 上 , 导墙外侧填土夯实 , 夯实填土时 , 导墙 问采用 内支撑 以防 导墙倾覆或位移 。 2 2 抓 斗 造槽 本工程防渗墙成槽采用 “ 抓取法” 施工工艺 ,
13、抓斗张 开 2 8 m宽, 每槽段划分 3 抓 , 按照施工顺序分别一次施 工至设计深度 , 底部强风化 岩基部分施工也采用抓斗成 槽 施工 。 槽段划分 时 , 应综合考虑地基的工程地质及 水文地质条 件 、 施工部位、 成槽方法、 机具性能、 成槽历时、 混凝土供应强 度、 墙体预留孔的位置、 浇筑导管布置原则及墙体平面形状 等因素。本工程防渗墙划分为 I 序、 序槽段, 间隔布置, 根 据设备及地质条件确定 I序、 序槽段开挖长度 同为 7 5 m, 先施工 I序槽段, 后施工 序槽段 。每个槽段分为两个 主孔及一个副孔 , 即每槽段划分为 3抓, 先抓两端主孔 , 后抓 中间副孔 ,
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