混凝土加固技术在水利工程中的应用

第１６卷第４期　

２０１０年４月　水利科技与经济　

Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｖｏ１．１６　Ｎｏ．４　

Ａｐｒ．，２０１０．　

混凝土防渗墙施工技术在新城　

水库除险加固中的应用　

胡宝源，周岚辉　

（哈尔滨市江堤维修管理处江堤工程处，哈尔滨　１５００１０）　

［摘要］混凝土防渗墙是在松散透水地基中连续造孔，以泥浆固壁，往孔内灌注混凝土而建　

成的墙形防渗建筑物。它是对闸坝等水工建筑物在松散透水地基中进行垂直防渗处理的主要　

措施之一。哈尔滨市江堤工程处在新城水库除险加固中应用了本项技术，收到了良好效果。　

［关键词】冲击钻机；抓斗；泥浆护壁；塑性混凝土；防渗墙施工；土坝；防渗加固；新城水库；除　

险加固工程；渗透系数　

［中图分类号］ＴＶ５４３　［文献标识码］　Ｂ　［文章编号］　１００６—７１７５（２ＯＬＯ）Ｏ４—０４６８一ｏ２　

１　工程概况　

哈尔滨市延寿县新城水库是以防洪除涝、灌溉为主，　

结合发电、养鱼等综合利用的中型水库，于１９５８年建成投　

入使用。集雨面积９９　ｋｍ　，总库容２　５８０×１０　ｍ　。水库坝　

型为黏土斜墙坝，坝顶高程２２６．１　ｍ，坝顶Ｋ４ｏｏ　ｍ，坝顶宽　６　ｍ，最大坝高２１．６　ｍ。水库在多年运行后主坝存在坝身　

渗流稳定、坝坡稳定、坝基渗漏等问题，严重威胁坝体安　

全和正常效益的发挥，被水利部列为病险库。本次除险　

加固工程对主坝坝体、坝基防渗选用了冲击钻配合抓斗　塑性混凝土防渗墙技术进行加固处理。防渗墙轴线位于　

坝轴线上游３４．８４　ｍ处黏土斜墙下，全长３９６　ｍ，墙体有效　

厚度０．６　ｍ，进入基岩０．５～１．０　ｍ，墙顶高程２１４．８６　ｍ。塑　

性混凝土防渗墙深１３　ｍ左右。　’　坝址区地层自塑性混凝土防渗墙顶由上而下为：①　

约为７—１０　ｍ厚的黏性壤土；②约为４—９　ｍ河床级配不良　

砾；③下伏微新岩石。　

塑性混凝土防渗墙设计物理力学指标为：渗透系数　

未知驱动探索，专注成就专业

1

水利建造师继续教育

水工混凝土建筑物出险加固关键技术研究与应用

引言

水工混凝土建筑物作为水利工程的核心组成部分，承担着重要的防洪和供水任务。然而，长期使用和自然环境的影响可能导致水工混凝土建筑物出现出险情况。为了确保水利工程的运行安全和可靠性，加固出险的水工混凝土建筑物成为了重要的任务。本文将对水工混凝土建筑物出险加固的关键技术进行研究与应用，以提供水利建造师继续教育的参考。

1. 出险原因分析

水工混凝土建筑物出险的原因多种多样，主要包括以下几个方面：

1.1 自然环境因素

自然环境因素是水工混凝土建筑物出险的主要原因之一。例如，长期的水侵蚀、波浪冲击以及地震等自然灾害会导致水工混凝土建筑物的损坏。此外，气温变化、日照等因素也会对未知驱动探索，专注成就专业

2

混凝土材料的物理和化学性能造成影响，增加了水工混凝土建筑物出险的风险。

1.2 老化和劣化

水工混凝土建筑物在长期使用过程中，会受到水质、温度、湿度等多种因素的影响，导致混凝土的老化和劣化。混凝土龟裂、脱落、碳化、腐蚀等问题的发生不仅会影响水工混凝土建筑物的结构强度，还会降低其抗震能力和耐久性。

1.3 设计和施工质量问题

水工混凝土建筑物在设计和施工过程中存在着一定的质量问题，例如设计参数选择不合理、施工工艺不当等。这些问题可能会导致水工混凝土建筑物在使用过程中发生变形、开裂和失稳等现象，从而增加了水工混凝土建筑物出险的风险。

2. 加固技术研究

为了解决水工混凝土建筑物出险问题，需要进行加固技术的研究。以下是目前常用的水工混凝土建筑物出险加固技术：

#### 2.1 加固材料的选取 加固材料的选取是水工混凝土建筑物加固的关键一步。常见的加固材料包括钢筋、预应力钢束、未知驱动探索，专注成就专业

3

玻璃纤维布等。不同的出险情况需要选择不同的加固材料，以确保加固效果的可靠性和持久性。

2.2 加固方法的选择

DOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2013.02.019

混凝土防渗墙在水库除险加固中的应用

陆慧飞

金华市水利水电勘测设计院有限公司，浙江 金华 321017

摘 要

最近几年我国在大范围地开展水库除险加固，

混凝土防渗墙在中小型水库土石坝防渗加固中

得到了广泛的应用。本文通过平时工作中遇到

的工程实例及查阅相关文献资料，从设计、施

工等方面对混凝土防渗墙技术进行系统的概括

和总结。

关键词

混凝土防渗墙；水库土石坝；除险加固

前言

最近几年我国正在大范围地开展水库

除险加固，目前大部分的大中型水库、重点

小型水库除险加固已经基本完成。金华市位

于浙江省中部，新中国成立后至2011年底，

全市共建成水库797座，其中大型水库2座，

中型水库25座，小型水库770座。这些水库

的拦河大坝以均质土坝和黏土心墙坝为主，

大部分大坝建于上世纪五六十年代，经过近

五十年的运行，不少工程已趋于老化，而且

受建库时技术、经济水平的限制，大坝存在

的问题较多，其中以大坝渗漏问题较为突

出。在土石坝除险加固过程中防渗效果好，

施工方便，质量易控制的混凝土防渗墙得到

了较为广泛的应用。特别是一些坝体相对较

高的中小型水库大坝除险加固中，混凝土防

渗墙具有其它措施无可比拟的优势。

混凝土防渗墙是利用专用机具，在坝

体及覆盖层透水地基中，建造槽（孔），以

泥浆固壁，采用直升导管，向槽孔内浇筑混

凝土，形成连续的混凝土墙，起到防渗的目

的。在土石坝防渗加固中，只要严格控制质

量，是可以截断渗流的，从而保证已建坝体

和坝基渗透稳定，并大量减少渗透流量，对

于保证险水库安全，充分发挥水库效益，起

着重要作用。

本文通过平时工作中遇到的工程实例及

查阅相关文献资料，从设计、施工等方面对

混凝土防渗墙在水库土石坝除险加固中的应

用技术进行系统的概括和总结。

1 混凝土防渗墙的设计

混凝土防渗墙的设计，主要有方案比

选以及方案详细设计，方案比选包括前期资

料的收集、方案的比较。方案详细设计包括

混凝土防渗墙布置、有效墙厚、应力应变计

混凝土预制块在水库护坡中的应用

1引言

水利工程的循环建设期一般都比较长，尤其是水库工程。工程建成后多年以来，与水接触面再经风浪冲刷易造成护坡部坍塌、塌陷，有的整体下错错位等现象，已起不到防护的作用。为保证工程发挥正常效益，有必要采取措施保证水利工程的安全运行。对于在水库除险加固工程中，采取混凝土预制块护坡的方法来解决，已取得良好的效果。

2护坡特点

混凝土预制块是用经混凝土成型模板制作而成，具有铺设简单、持久耐用、可重复使用等优点。生产28d后出厂时必须达到设计强度、容重、冻融及含水率等技术指标；制品的尺寸偏差必须严格控制，尺寸偏差大时将无法施工铺设。

3护坡构成

面层：一般是由120～150mm厚混凝土预制块相互拼接而成。具有抵抗水流、风浪、冰冻等自然条件的破坏，保护坝堤水土流失等作用。

垫层：由级配碎石组成，设计厚度一般取100mm，选用碎石的颗料级配为20～40mm。主要用于传递静水压力，当坡面遭受较大的风浪作用时，波浪将产生较大的水压力，而且，当发生连续的波浪时，静水压力也将变得很大，面层背面的静水压力对面层将产生较大的上浮力，这种浮力有可能将单块水工砌块浮起，而垫层的作用正是将水压力扩散，使从面层渗进来的水较好地流通，避免发生过大的浮力，垫层要求具有比基土和面层都大的透水性。

基土：即堤坝坡岸，也是水利工程中要重点保护的项目，它也是整个护岸工程的基础。

4工程实例

4.1工程概况

天长市东风水库位于安徽省天长市西南部，属淮河流域、白塔河水系的川桥河支流。始建于1963年11月，水库大坝坝型为均质土坝，坝顶长度950m，坝顶高程41.6m，坝顶宽度4～5m，最大坝高15.6m，上游坡比1：2.3～1：2.8。水库大坝上游坝坡干砌块石风化、松动、塌陷严重；护坡高程在32.50～38.86m，护坡厚度0.3m，护坡底无碎石垫层且护坡脚无齿墙。

4.2方案比选

由于大坝上游护坡干砌石无法利用，故本次投资比较考虑干砌块石完全外购，护砌范围从35.0m至41.6m，在35.0m高程处设0.4×1.0m的浆砌石齿墙，35.0m高程以下利用原拆除干砌石抛护。按照批复要求，干砌石厚0.3m，下设0.1m厚碎石垫层。比较结果显示，混凝土预制块护坡方案与干砌石护坡方案相比较工程投资虽然略高，但混凝土预制块护坡，施工速度快，造型美观，且能够解决国家严禁放炮开采石料，块石资源紧张，难以购买的问题。