塑性混凝土垂直防滲墻在田村水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用

高 波，田 赟，孫 凱，李天虎，姚 猛

（1.山東省新泰市水務(wù)發(fā)展中心，271200，新泰；2.山東省新泰市田村水庫(kù)管理服務(wù)中心，271200，新泰；3.山東省新泰市水利局，271200，新泰；4.山東省新泰市河道管理保護(hù)中心，271200，新泰）

山東省新泰市田村水庫(kù)建成于1979年5月，位于新泰市禹村鎮(zhèn)田村南，柴汶河支流禹村河上游，是一座以防洪為主兼顧灌溉、養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫(kù)。40年的運(yùn)行中，水庫(kù)大壩、溢洪道、放水洞等建筑物存在嚴(yán)重的工程質(zhì)量問(wèn)題，大壩抗滑不穩(wěn)定，壩坡存在滲透變形隱患。2016年4月水利部大壩安全管理中心核查認(rèn)定大壩為三類(lèi)壩，急需進(jìn)行除險(xiǎn)加固，以發(fā)揮其綜合效益。

一、塑性混凝土墻垂直防滲是除險(xiǎn)加固的核心內(nèi)容

新泰市田村水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程總投資2 782.66萬(wàn)元，建設(shè)工期為10個(gè)月，工程于2018年12月26日開(kāi)工建設(shè)，2019年9月30日完成除險(xiǎn)加固工程。大壩為壤土均質(zhì)土壩，大壩主要加固內(nèi)容為塑性混凝土墻垂直防滲、上游修坡與護(hù)坡、重置反濾層、下游修坡與護(hù)坡、重建壩后排水設(shè)施、壩頂改建安全防護(hù)墻、放水洞拆除以及新建豎井和混凝土箱涵洞身。塑性混凝土墻垂直防滲是解除水庫(kù)滲透變形隱患的核心內(nèi)容，關(guān)系水庫(kù)除險(xiǎn)加固的成敗。

塑性混凝土墻垂直防滲采取地下連續(xù)墻成槽液壓抓斗成槽，再澆筑一定厚度素混凝土防滲墻，形成阻水面積，達(dá)到防滲目的。塑性混凝土墻軸線位于壩頂，距新建防浪墻中心線2.25 m，樁號(hào)0+080—0+784，共布置97個(gè)孔，總深度1 808 m，墻頂高程186.70 m，墻底高程穿過(guò)全風(fēng)化層進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層0.5 m，墻厚應(yīng)滿足墻體抗?jié)B性、耐久性、應(yīng)力和變形的要求，經(jīng)測(cè)算取0.4 m。防滲墻施工以黏土泥漿固壁，沖擊鉆配合液壓抓斗“兩鉆一抓”成槽，在壩體內(nèi)連續(xù)造孔成槽，在泥漿下采用直升導(dǎo)管法澆筑混凝土而建成。

二、防滲墻性能檢測(cè)

在防滲墻施工過(guò)程中對(duì)混凝土擴(kuò)散度進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)混凝土現(xiàn)場(chǎng)取樣，制作標(biāo)準(zhǔn)彈性模量試塊和滲透系數(shù)試塊，標(biāo)養(yǎng)至28天齡期進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1～3。

在防滲墻施工完成后抽檢滲透系數(shù)2組，通過(guò)注水試驗(yàn)計(jì)算滲透系數(shù)，經(jīng)檢測(cè)滲透系數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求（不大于1×10-6）。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

表1混凝土擴(kuò)散度檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

表2混凝土彈性模量檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

表3混凝土滲透系數(shù)檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

采用高密度電法，沿墻體軸線對(duì)該段防滲墻進(jìn)行連續(xù)性檢測(cè)，通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)處理、反演軟件計(jì)算，得出電阻率解釋圖，解釋如下：樁號(hào)0+269—0+458段防滲墻探剖面在墻體深度范圍內(nèi)未見(jiàn)明顯視電阻率異常區(qū)域，分析認(rèn)為防滲墻墻體連續(xù)。

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)壩基防滲墻進(jìn)行施工過(guò)程抽檢，共檢測(cè)3個(gè)孔的施工質(zhì)量，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5。

抽檢防滲墻施工參數(shù)、防滲墻滲透系數(shù)、防滲墻連續(xù)性等檢測(cè)結(jié)果滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

表4滲透系數(shù)檢測(cè)數(shù)據(jù)

表5防滲墻施工檢測(cè)記錄

三、水庫(kù)運(yùn)行效果

2019年9月30日完成新泰市田村水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程，目前已經(jīng)過(guò)一個(gè)汛期運(yùn)行，蓄水位達(dá)到歷史最高，壩下游已沒(méi)有滲水。除險(xiǎn)加固后，農(nóng)業(yè)有效灌溉面積1.0萬(wàn)畝（1畝=1/15 hm2，下同），多年平均向周邊村莊供水31.6萬(wàn)m3，供水保證率達(dá)到90%。保護(hù)下游禹村鎮(zhèn)和樓德鎮(zhèn)，保護(hù)范圍內(nèi)有5.5萬(wàn)人和3.5萬(wàn)畝農(nóng)田、磁博鐵路、棗徐公路及循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園等，對(duì)維護(hù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)健康和可持續(xù)發(fā)展、保護(hù)國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要作用。

四、結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)塑性混凝土垂直防滲墻在新泰市田村水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用，效果證明塑性混凝土垂直防滲墻可很好地解決水庫(kù)防滲問(wèn)題，這為山丘區(qū)大中小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固提供了借鑒，尤其對(duì)壩體土料混雜、碾壓程度差、壩體內(nèi)部存在軟弱帶，防滲性能不滿足規(guī)范要求的壩體具有較好效果，同時(shí)具有投資省、易施工、效果好的優(yōu)點(diǎn)。