塑性混凝土防渗墙技术在宜兴小型水库渗漏处理中应用

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1、塑性混凝土防渗墙技术在宜兴小型水库渗漏处理中应用　　【摘要】本文主要介绍了黄家冲水库等四座水库大坝渗漏处理方案的比选和实施，并对小型水库运用塑性混凝土防渗墙技术除险加固的设计、施工作了一些总结。【关键词】土石坝；除险加固；渗漏；防渗墙中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：1工程概况黄家冲水库、黄墅水库、石板塘水库和马湖岕水库位于宜兴市张渚镇，距宜兴市区约30km。大坝均为均质土坝，最大总库容489万m3，最小总库容23万m3，最大坝高14.0～7.8m，坝顶长450～190m，坝顶宽5.5～4.0m。水库均为兼有防洪和灌溉功能的小（二）型水库。水库始

2、建于五六十年代，经过加高及整修达到现有标准。水库经多年运行后，大坝坝基、坝体和坝肩均存在渗流安全隐患，严重威胁大坝及下游村民生命财产安全，影响水库效益的发挥。经水库大坝安全技术鉴定，均被认定为三类坝。2渗漏状况及成因分析四座水库坝体和坝基地质情况类似，本文仅以黄家冲水库为例进行分析。102.1地质状况依据地质勘察资料，坝址区坝顶往下24.7m浅岩土层可划分4个工程地质层。其中④层细分为2个亚层，共5个工程地质单元层。各单元层特征自上而下评述如下：①层粘土（筑坝填土）：筑坝年限超过50年。主要由可塑状粘土组成，主要为红粘土。标贯实测击数8～13击，平均9.3

3、击。渗透系数约为2.33×10-7cm/s～5.83×10-7cm/s。层厚0.60～8.40m。②层粘土（alQ4）：硬塑，含少量铁质氧化物,胶结程度一般。标贯实测击数8～18击，平均12.2击。渗透系数约为1.15×10-7cm/s～1.45×10-7cm/s。层厚1.80～4.70m。③层粘土（pl+alQ3）：软塑～可塑状，局部含少量砂砾，胶结程度一般。标贯实测击数5～15击，平均10.9击。渗透系数约为9.45×10-7cm/s～8.83×10-6cm/s。层厚0.60～9.90m。④-1层较破碎石灰岩(T2z):薄层状构造，强风化，岩石完整性差

4、，岩芯呈碎块状，节理裂隙很发育，沿裂隙面硅质、方解石充填。在Z8、Z9孔处见全充填溶洞，钻孔中溶洞高度0.80～1.60m，孔内充填可塑状粘土。渗透系数k为9.51×10-5cm/s，透水率q为10.7Lu，属中等透水等级。层厚0.40～2.00m。10④-2层较完整石灰岩(T2z):薄层～中厚层状构造，中风化，岩芯呈短柱～柱状，裂隙不发育。饱和单轴抗压强度为31.2～105.0Mpa。渗透系数为1.71×10-5cm/s～6.60×10-5cm/s，透水率q为1.51Lu～5.82Lu。揭露厚度5.00～6.40m，未穿透。2.2地质勘查成果分析本次试验

5、结果的渗透系数只能作为假定土层按钻孔土均匀分布时的坝体渗透系数，坝体实际渗漏状况主要结合现场检查情况和历次坝体渗漏来进行分析判定。2.3大坝渗漏状况根据大坝运行情况、现场检查及本次地质勘察结果，坝体渗流状况如下：（1）坝体在坝体勘探时近40%钻孔钻进中见漏水，比例较高，其中Z7孔漏水部位在②层粘土。②层中存在碎石土、③层底部含少量砂砾粘土，可能存在潜蚀土洞，坝体部分填土质量差。坝脚渗漏出逸点较多，大小不一，渗漏量与库水位关系密切。建库以来，坝脚一直存在散漏现象，但渗水是清澈的，渗漏量随着水位的提高逐渐加大。距溢洪道约15米处有一处坝体明显渗漏点，据长期观察

6、渗漏量没有明显变化。（2）坝基：大坝建于上世纪60年代，水库建设受当时历史原因、生产条件等因素影响，坝基处理不彻底，④-1层较破碎石灰岩为大坝基础下强风化岩层，极易存在渗漏隐患。10（3）坝肩：钻孔中④-1、④-2层分别见到洞高1.60、0.80m全填充溶洞，并在钻进中有漏水现象，可能有隐伏构造，坝肩存在渗漏问题。2.4大坝渗漏分析结论根据地质勘查成果及大坝渗漏现状分析，得出以下结论：（1）均质坝体存在部分填土质量差，坝下土层可能存在潜蚀土洞，均存在坝体渗漏通道可能，需对坝体及坝下土层进行防渗加固处理。（2）坝基④-1层较破碎灰岩为中等透水，存在渗漏隐患，

7、需对坝基进行防渗加固处理。（3）坝肩④-1层较破碎灰岩为中等透水，同时可能有隐伏构造，存在渗漏隐患，需对坝肩进行防渗加固处理。3方案比选根据经验，在水利水电工程中，主要有高压喷射灌浆、帷幕灌浆和混凝土防渗墙等几种垂直防渗型式。混凝土防渗墙的优点是可靠性高，防渗效果显著。首先是因为防渗墙是在造成完整的槽孔并有可靠的接头条件下浇筑混凝土的；其次是因为在造孔过程中，泥浆的渗透和泥皮的存在，形成了一个附加的隔水层。第三则是因为防渗墙的工序检验和最终检验方法相对成熟。混凝土防渗墙几乎适用于所有的土石坝体和坝基中。混凝土防渗墙厚度最小可达到20～30cm，在造价上与其

8、他防渗措施具有较好的可比性。10根据实际情况，大坝曾采用帷幕灌浆等