胡國良
淺議混凝土防滲墻的連接方法
胡國良
混凝土防滲墻是在松散透水地基中連續(xù)造孔,以泥漿固壁,往孔內(nèi)灌注混凝土而建成的墻形防滲建筑物,其作用為截斷滲流通道,防止?jié)B漏。故防滲墻墻體本身需要密實防滲,同時防滲墻在與基礎(chǔ)、建筑物、其他防滲體連接時,在連接處也必須具備相應(yīng)防滲效果,否則就會形成滲流通道,影響防滲效果。本文根據(jù)安徽省滁州市燕子灣、屯倉和官溝3座中型水庫除險加固工程混凝土防滲墻的施工,總結(jié)出與基礎(chǔ)、建筑物、其他防滲體的連接方法。
防滲墻與基礎(chǔ)的連接必須根據(jù)防滲墻中心線處的地質(zhì)資料進行確定。經(jīng)勘測的地質(zhì)資料應(yīng)包括以下內(nèi)容:①覆蓋層的分層情況、厚度、顆粒組成、密實程度及透水性;②地下水的水位,承壓水資料;③基巖的巖性、地質(zhì)構(gòu)造、透水性、風(fēng)化程度與深度;④可能存在的孤石、反坡、深槽、斷層破碎帶等情況;⑤對成槽有直接影響的其他地質(zhì)條件。
防滲墻底部應(yīng)深入相對不透水層1m以下,在燕子灣、屯倉兩座水庫中,防滲墻底嵌入弱風(fēng)化層不少于1m。表層風(fēng)化巖層較薄時,利用液壓抓斗即可直接將其破碎并抓取出來。但弱風(fēng)化層及巖性相對較為堅硬時,需先用沖擊鉆將其破碎,再利用液壓抓斗抓取出來。在每段槽孔施工完成后,監(jiān)理單位地質(zhì)監(jiān)理工程師現(xiàn)場進行檢查,確認鉆抓深度滿足設(shè)計要求,量測槽孔深度后施工單位即可進入下一道工序施工。每個槽段完成后澆筑混凝土就形成了混凝土防滲墻。
1.與放水涵洞的連接
放水涵洞為穿堤建筑物,大部分為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或預(yù)應(yīng)力(預(yù)制)鋼筋混凝土涵管,在不破壞其結(jié)構(gòu)的情況下與它們連接且保證大壩的防滲效果,需要在其外圍做一圈柔性防滲體。這樣既可以保證混凝土防滲墻施工時避免破壞其結(jié)構(gòu),又能使混凝土防滲墻與柔性防滲體結(jié)合為一個整體。
柔性防滲體主要為水泥土,其水泥含量為8%~15%不等,具體參數(shù)需經(jīng)有資質(zhì)檢測部門試驗確定。水泥土填筑范圍為涵洞兩側(cè)及頂部,厚度不低于2m,順水流方向?qū)挾葹?m,底部則必須深入到相對不透水層(與混凝土防滲墻底部一致),施工時需嚴格按照試驗參數(shù)進行,以滿足防滲效果;在水泥土與混凝土接觸處,需涂刷一層新鮮泥漿,隨著水泥土上升隨時涂刷;建筑物兩側(cè)1m及頂部2m范圍內(nèi)需用打夯機人工夯實,以免對建筑物造成破壞。
混凝土防滲墻施工至穿堤建筑物時,只需在兩側(cè)及頂部深入水泥土1m左右即能與水泥土結(jié)合為一體,這樣既保證了防滲效果,又不會對建筑物造成破壞。
2.與溢洪道的連接
在燕子灣水庫,防滲墻與溢洪道通過一道混凝土刺墻進行連接。具體方法
如下:防滲墻起點距溢洪道護壁式翼墻底板10m左右,在防滲墻施工完成并經(jīng)檢測合格后,將防滲墻起點處大壩土方挖除,并開挖至弱風(fēng)化層(與防滲墻底順接),將防滲墻和與之對應(yīng)的一道翼墻護壁表面鑿毛、綁扎鋼筋、架立模板,按照鋼筋混凝土墻施工方式澆筑一道刺墻,刺墻頂高與防滲墻一致。這樣,刺墻作為防滲墻的延續(xù)部分與溢洪道緊密結(jié)合在一起,共同擔(dān)負起防滲任務(wù)。
這種連接方式要求防滲墻深度較小,否則大壩土方開挖量過大,導(dǎo)致防滲墻墻體懸空面較大,造成墻體拉裂、甚至倒塌等不利影響;同時在大壩回填時由于不均勻沉降也會影響防滲墻安全,從而影響大壩防滲效果。
由于水庫大壩土質(zhì)差別較大,從工程經(jīng)濟性及施工的難易程度考慮,在設(shè)計時會選用多種防滲方式。屯倉水庫用的是混凝土防滲墻與多頭小直徑防滲墻聯(lián)合防滲,而官溝水庫為混凝土防滲墻與灌漿帷幕聯(lián)合防滲。
1.混凝土防滲墻與多頭小直徑防滲墻的連接方法
在屯倉水庫大壩防滲方式的選取中,0+120~0+960m為混凝土防滲墻防滲,兩端為多頭小直徑防滲墻防滲。為保證防滲效果,防止在兩種墻體間出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,多頭小直徑防滲墻在接頭處沿混凝土防滲墻兩側(cè)緊貼著混凝土防滲墻墻體繼續(xù)施工,長度約為10m,將混凝土防滲墻緊緊夾住。這樣,兩種防滲墻緊緊貼合在一起,起到了共同防滲的效果。
2.混凝土防滲墻與灌漿帷幕的連接方法
在官溝水庫中,混凝土防滲墻下部基巖仍然存在裂隙,透水率較高,需進行處理。由于此時已經(jīng)進入基巖,加大墻深的辦法在技術(shù)經(jīng)濟上已不合理,故采用墻下接灌漿帷幕的方法來進行防滲。在混凝土防滲墻澆筑時預(yù)埋灌漿管,在混凝土達到一定強度后,鉆機鉆具通過灌漿管進行墻下基巖鉆孔,鉆孔完成后,通過灌漿設(shè)備將水泥漿壓入孔中,水泥漿在壓力作用下將風(fēng)化巖石的空隙以及巖石與混凝土防滲墻之間的間隙灌滿,形成一個密實的水泥漿柱體,多個水泥漿柱形成一個完整灌漿帷幕,與上部的混凝土防滲墻緊密結(jié)合。這樣,防滲墻通過其本身與灌漿帷幕在基巖處形成了一個完整、密實的防滲體,共同抵御水流的滲透,取得理想的防滲效果。
混凝土防滲墻在壩體內(nèi)施工,不可預(yù)見的因素比較多,施工單位應(yīng)根據(jù)實際情況事先制定施工方案報監(jiān)理單位審批,施工時嚴格按照施工方案組織施工,只有各道工序的質(zhì)量得到有效控制,才能得到滿意的防滲效果■
(作者單位:安徽省·水利部淮委水利科學(xué)研究院 安徽省水利水資源重點實驗室 233000)
(專欄編輯:周 權(quán))