袁翠平 劉小剛 沈 昊

（1.南京市水利規(guī)劃設計院有限責任公司，江蘇 南京 210012；2.南京市水利建筑工程總公司一公司，江蘇 南京 210012）

1 工程概況

臥龍山水庫屬中型水庫，位于南京市溧水縣北部低山丘陵區(qū)秦淮河支流二干河中游。水庫主要建筑物有：主壩一座、灌溉輸水涵洞一座和泄洪閘一座。

2009年水庫大壩實施除險加固，根據勘察資料及水庫運行情況，壩體亟需防滲處理。從技術可行、施工方便、經濟合理的角度分析，對大壩位于樁號K0+007～K0+246范圍采取多頭小直徑深層攪拌樁水泥土防滲墻的防滲方案。具體設計為：墻體厚度0.30 m，成墻深度 7.20～13.20 m，墻體深入壩基土內不小于1.0 m。

2 壩體防滲處理技術要求

2.1 施工技術要求

（1）固化劑。主劑采用不低于42.5級普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥，水泥摻入量（占天然土重的百分比）為15%。

（2）水灰比。根據地質報告反映的土層性質、土的孔隙率、孔洞裂隙情況、土層含水量及室內試驗數據確定水灰比采用0.5～2.0。

（3）樁頭直徑。20 cm，兩鉆孔中心距45 cm。

（4）搭接。設計要求的樁與樁之間搭接長度應不小于50 mm，隨墻深增加相應增加搭接長度。

（5）垂直度。施工前應使樁機水平，使鉆桿保持垂直，垂直度誤差不大于1/300。

2.2 技術指標要求

（1）單軸抗壓強度大于1.0 MPa；

（2）滲透系數k小于A×10-6cm/s（A=1～9）；

（3）滲透破壞比降大于45。

3 截滲墻質量檢測

3.1 探坑位置

防滲墻墻體施工28 d后，在樁號K0+120和K0+180處截滲墻背水側開挖2個探坑。

3.2 墻體外觀質量檢測

截滲墻施工中樁體材料攪拌的均勻性和各樁體間搭接厚度是影響截滲墻質量的關鍵所在。為此，現場采用開挖探坑對截滲墻外觀質量進行描述，開挖后截滲墻外觀質量敘述如下：

（1）樁號K0+120探坑。探坑長度5.20 m，深度2.1 m，經對墻體觀察，水泥土截滲墻攪拌均勻并連續(xù)，樁體間連接性較好，截滲墻較為平順，未發(fā)現墻體有蜂窩和孔洞等質量缺陷。

（2）樁號K0+180探坑。探坑長度5.0 m，深度2.3 m，經對墻體觀察，該探坑水泥土截滲墻攪拌均勻且連續(xù)，樁體間搭接較好，截滲墻表面較為平順，未發(fā)現施工質量缺陷。

3.3 墻體外觀質量評價

從兩個探坑開挖情況可知，每個探坑墻體均攪拌均勻且連續(xù)，樁體間搭接較好，墻體表面平順，未發(fā)現孔洞、蜂窩和松散等工程質量缺陷。

4 墻體最小厚度

4.1 墻體最小厚度檢測

水泥土攪拌樁截滲墻是由多樁體搭接組成，要求樁與樁之間有一定的搭接厚度。由于截滲墻最小厚度沿深度方向無法直接測試，即使在截滲墻兩側開挖試坑，也不易檢測其厚度。本次通過在一側開挖探坑，根據樁徑是定值的特點，采用測量樁體間樁心距計算其截滲墻最小厚度的方法。

水泥土墻體最小厚度檢測結果：通過現場對2個探坑墻體最小厚度檢測，經計算水泥土截滲墻最小厚度（由于檢測結果詳表占用篇幅較大，文章中不列入）為：樁號K0+120探坑兩樁間最小厚度平均值為32.9 cm，最小厚度為31.3 cm；樁號K0+180探坑最小厚度平均值為31.7 cm，最小厚度為30.0 cm。

4.2 墻體最小厚度檢測結果分析

墻體平均最小厚度均滿足設計值要求的30.0 cm，每個樁間檢測最小厚度的最小值也滿足設計要求，所有測點均達到設計標準。

5 水泥土截滲墻室內滲透性試驗

分別對樁號 K0+040、K0+120、K0+125、K0+180和 K0+185水泥土試樣進行室內試驗，試驗成果統(tǒng)計列于表1中。

樁號 K0+040、K0+120、K0+125、K0+180、和K0+185水泥土截滲墻墻體試塊測得各組滲透系數在1.57E-07～7.45E-07 cm/s之間，均滿足設計要求的 k＜1E-06 cm/s。

6 水泥土無側限抗壓強度試驗

水泥土單軸抗壓強度試驗，是測定在無側向約束條件下，抵抗軸向壓力的極限強度σmax，即qu。試驗方法：將人工按配合比制備并經養(yǎng)護達到齡期試樣或現場取樣切削加工后水泥土試樣置于試驗機壓板中間，以每分鐘軸向應變1%速率施加壓力，按軸向應變1‰測記一次測力計讀數，直至試樣破壞。

6.1 無側限抗壓強度成果

室內無側限抗壓強度試驗成果列于表2中。

6.2 無側限抗壓強度試驗分析意見

樁號 K0+040、K0+120、K0+125、K0+180和K0+185五個樁號無側限抗壓強度平均值分別為：2.45 MPa、4.19 MPa、2.99 MPa、2.36 MPa 和 3.33 MPa，滿足設計要求。

7 水庫大壩防滲效果分析

7.1 滲流監(jiān)測

根據《土石壩安全監(jiān)測技術規(guī)范》，壩體滲流監(jiān)測設2個橫斷面，共設6個測點，每個橫斷面鉆孔埋設3根測壓管，每根管內設滲壓計，通過每個斷面管內壓力分布確定大壩浸潤線位置。工程運行后，某段時間測壓管觀測數據見表3。

從水庫的監(jiān)測資料分析，水庫水位在18.33～18.34 m時，防滲墻前后水位差0.46～0.66 m。防滲墻截滲效果明顯，說明壩體防滲墻已經發(fā)揮作用，達到了預期效果。

表1 墻體水泥土試樣室內滲透試驗統(tǒng)計表

表2 墻體水泥土試樣無側限抗壓強度成果表

表3 壩體測壓管觀測數據統(tǒng)計表

7.2 加固前后現場檢查對比

加固前，水庫在高水位期背水坡平臺有滲漏現象，表現為多處濕潤區(qū)。加固后，同樣水位工況下，背水坡平臺原濕潤區(qū)滲漏現象消失。

8 結論

經檢測，臥龍山水庫大壩防滲墻體攪拌均勻，樁體連接較好，墻體較為平順，墻體最小厚度滿足設計要求。防滲墻試塊室內試驗滲透系數及無側限抗壓強度達到技術指標要求。根據滲流監(jiān)測和現場檢查對比，防滲墻已發(fā)揮較好的防滲效果。

多頭小直徑深層攪拌樁防滲墻具有施工難度小、工程造價經濟，且防滲效果明顯的優(yōu)點，其在臥龍山水庫大壩防滲工程中的成功應用對其他類似工程的加固設計有很好的借鑒作用。

［1］SL274-2001碾壓式土石壩設計規(guī)范［S］.

［2］白永軍，吳土寧，王洪恩，等.土石壩加固［M］.北京：水利電力出版社，1992.

［3］JGJ 79-2012建筑地基處理技術規(guī)范［S］.