***水庫位浙江省******苕溪支流南溪上，始建于1958年，是治理太湖流域水患的大型骨干水利工程之一。水庫匯流面積258平方公里，總庫容1.15億立方米，大壩為粘土心墻砂殼壩，是一座以防洪為主，結(jié)合灌溉、發(fā)電、供水、養(yǎng)殖等綜合利用的大（二）型水庫。由于歷史客觀原因和工程運行時間的推移，在2001年水利廳組織的大壩安全鑒定中，***水庫被列為三類壩需進行除險加固。***水庫大壩為粘土心墻土壩，其除險加固設(shè)計采用混凝土防滲墻作為大壩新的防滲體以提高土壩體的抗?jié)B性，設(shè)計要求混凝土防滲墻的抗壓強度等級為C8，彈性模量≤14000Mpa，滲透等級W4，坍落度為8~11cm。

一、原材料試驗

試驗所用水泥為安徽寧國海螺32.5R級復(fù)合硅酸鹽水泥，摻合料采用膨潤土，細(xì)骨料為天然河砂或石屑，粗骨料為一級配石灰?guī)r碎石，各種材料的物理性能試驗成果分述如下。

1．1水泥

試驗所用水泥為安徽寧國海螺32.5R級復(fù)合硅酸鹽水泥，其物理力學(xué)性能試驗成果。

1．2細(xì)骨料

一、前言

我國平原地區(qū)水庫大多修建于二十世紀(jì)五、六十年代，一般為就地取材筑壩，壩型以均質(zhì)土壩居多，壩高較低。由于歷史原因，大壩填筑質(zhì)量普遍較差。有的壩基處理不徹底，甚至未清基，直接在河床上填土筑壩。壩基存在深厚砂礫石層滲水通道。壩體裂縫、沉陷、壩基滲漏現(xiàn)象十分普遍。汛期高水位時，大壩下游地面極易產(chǎn)生滲水、管涌險情，危及水庫安全運行。隨著混凝土防滲墻施工工具和工藝技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，將混凝土防滲墻技術(shù)應(yīng)用于土壩防滲加固，已成為平原區(qū)水庫大壩防滲加固的一項重要措施[1-2]。本文根據(jù)作者多年的工程經(jīng)驗，介紹了平原地區(qū)土壩混凝土防滲墻的設(shè)計與施工原則，旨在為類似工程提供借鑒。

二、混凝土防滲墻設(shè)計方案

根據(jù)地質(zhì)勘探資料分析，平原區(qū)均質(zhì)土壩壩體普遍存在上壩土料選擇要求不嚴(yán)格、筑壩土料分區(qū)不明顯，碾壓不充分，填筑質(zhì)量差的問題。抽樣檢查結(jié)果表明，干密度小于1.5t/m3的土樣占總數(shù)的60%以上，同時壩基相對不透水層或透水系數(shù)較小的土層一般埋藏深度5m～20m。據(jù)此，防滲墻布置設(shè)計方案一般有兩種：第1種方案是在壩頂布孔修筑混凝土防滲墻；第2種方案是在大壩上游壩坡坡腳設(shè)混凝土防滲墻，上游壩坡鋪設(shè)復(fù)合土工膜方案，兩種方案均可達(dá)到防滲要求。

第1種方案在壩頂施工，具有施工人員少，不受汛期洪水干擾等優(yōu)點，但存在防滲墻墻體較深，施工時易塌孔等缺點，一旦出現(xiàn)問題，補救困難，同時，上游壩坡裂縫、漏水、沉陷等問題得不到解決。

第2種方案避免了壩體塌孔現(xiàn)象的發(fā)生，墻體較淺，施工方便，可以保證施工質(zhì)量及進度，能有效地解決水庫上游壩坡質(zhì)量問題。缺點是防滲墻在大壩上游坡腳施工，水庫需要放空，影響水庫效益發(fā)揮，且施工易受汛期洪水干擾，渡汛困難，有的部位還需增加施工圍堰等臨時工程量。

在混凝土壩應(yīng)力觀測資料分析工作中，常采用統(tǒng)計模型和混合數(shù)學(xué)模型來分析大壩應(yīng)力的發(fā)展規(guī)律以及影響因素。統(tǒng)計模型和混合模型要求具有典型分布規(guī)律的長序列數(shù)據(jù)，而在施工期和蓄水初期，由于觀測數(shù)據(jù)很少，采用上述兩種模型很難取得較好的效果。灰色系統(tǒng)模型的特點是可以從較少的離散數(shù)據(jù)中尋找內(nèi)在的規(guī)律。

灰色模型簡稱GM模型，GM模型的建模包括因素分析、等時距處理、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)生成、建立狀態(tài)模型、模型效果評價等方法和過程。本文只探討灰色理論在混凝土壩應(yīng)力觀測資料分析中的應(yīng)用。

1因子選擇

在研究大壩的應(yīng)力規(guī)律時，應(yīng)力數(shù)列是參考數(shù)列，影響應(yīng)力的行為因子則為比較數(shù)列，它們均為時間數(shù)列?；炷翂螒?yīng)力主要與水壓力、溫度、自重、濕漲以及時效等因素有關(guān)系。在蓄水初期的觀測資料分析中，自重應(yīng)力和濕漲應(yīng)力以常數(shù)表示。

(1)庫水位因子。選擇水深的三次多項式：H、H2、H3。

(2)時效因子。選擇線性函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的疊加函數(shù)：

摘要：二級配碾壓混凝土與變態(tài)混凝土聯(lián)合防滲結(jié)構(gòu)具有防滲性能可靠，施工方便，造價較低等優(yōu)勢，充分發(fā)揮碾壓混土壩快速施工的特點，已成為我國碾壓混凝土壩防滲結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：二級配碾壓混凝土；變態(tài)混凝土；常態(tài)混凝土；抗?jié)B；抗凍；抗裂；防滲結(jié)構(gòu)

一、概述

目前，國內(nèi)外碾壓混凝土壩的防滲型式主要有“金包銀”式防滲結(jié)構(gòu)，常態(tài)混凝土薄層防滲結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土面板防滲結(jié)構(gòu)、薄膜防滲結(jié)構(gòu)、瀝青混合料防滲結(jié)構(gòu)和碾壓混凝土自身防滲結(jié)構(gòu)等幾種。

就厚常態(tài)混凝土（金包銀）防滲結(jié)構(gòu)和碾壓混凝土自身防滲結(jié)構(gòu)做重點比較。

二、兩種防滲結(jié)構(gòu)設(shè)計

1混凝土壩體裂縫對水利工程的影響

現(xiàn)代水利工程為了保障壩體的強度與使用壽命，多采用混凝土作為壩體的主要施工材料。但是混凝土工程經(jīng)過長時間自然環(huán)境的影響，會出現(xiàn)炭化、侵蝕等現(xiàn)象，其中由于混凝土施工過程技術(shù)控制原因以及混凝土自身特性等原因，混凝土壩體常會出現(xiàn)裂縫。壩體裂縫使壩體工程內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)受到外界物質(zhì)的侵蝕，導(dǎo)致壩體強度降低，當(dāng)裂縫寬度達(dá)到一定程度還會影響壩體的力學(xué)結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致水利工程壩體使用年限降低。針對這樣的情況，加快混凝土壩體裂縫治理、加快新技術(shù)應(yīng)用成為了水利工程養(yǎng)護部門的首要工作。

2水利工程混凝土壩體的化學(xué)灌漿加固

化學(xué)灌漿（ChemicalGrouting）是將一定的化學(xué)材料（無機或有機材料）配制成真溶液，用化學(xué)灌漿泵等壓送設(shè)備將其灌入地層或縫隙內(nèi)，使其滲透、擴散、膠凝或固化，以增加地層強度、降低地層滲透性、防止地層變形和進行混凝土建筑物裂縫修補的一項加固基礎(chǔ)，防水堵漏和混凝土缺陷補強技術(shù)。

2.1水利工程混凝土壩體的化學(xué)灌漿加固處理技術(shù)概述

混凝土壩體裂縫修復(fù)的化學(xué)灌漿加固處理法適用于深層裂縫和貫穿裂縫的修補與加固。對于灌漿死縫可選用水泥漿材、環(huán)氧漿材、高強水溶性聚氨酯漿材等；活縫可選用彈性聚氨酯漿材等。其施工首先要根據(jù)原有設(shè)計要求對裂縫進行勘察和分析，確定灌漿孔。然后鉆孔、洗孔、埋設(shè)灌漿管。沿裂縫鑿寬、深5～6cm的V形槽，并清洗干凈，在槽內(nèi)涂刷基波，用砂漿嵌填封堵；進行灌漿前要進行壓水檢查。灌漿結(jié)束封孔時的吸漿量應(yīng)小于0.02l/5min。在進行灌裝時要根據(jù)裂縫類型的不同使用不同的灌漿方法，垂直裂縫和傾斜裂縫灌漿應(yīng)從深到淺、自下而上進行；接近水平狀裂縫灌漿可從低端或吸漿量大的孔開始。

1土壩施工條件

1.1地質(zhì)環(huán)境

在土壩施工之前，參與工程的相關(guān)部門應(yīng)聯(lián)合采取有效措施，分析和預(yù)測土壩工程施工中可能發(fā)生的異常狀況，并制定相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案。在調(diào)研和熟悉設(shè)計圖紙中土壩壩基地質(zhì)構(gòu)造后，確定工程施工可行方可施工。

1.2自然環(huán)境因素

土壩工程選擇在春秋兩季施工時，應(yīng)充分考量自然天氣因素。在制定土壩施工進度時應(yīng)全面考慮影響施工進度的各個因素，應(yīng)盡量提前設(shè)計施工進度，這樣有助于碾壓作業(yè)的進行。選在春秋兩季施工是由于這兩個季節(jié)氣溫適宜、土壤含水率相對較低，在施工時應(yīng)科學(xué)統(tǒng)計降水與氣溫等天氣條件，同時做好持續(xù)監(jiān)測。

2土壩施工技術(shù)

摘要：文章結(jié)合總結(jié)了我國碾壓混凝土壩施工工藝,綜述了該領(lǐng)域的研究進展及今后研究的主要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：碾壓混凝土;碾壓混凝土壩;施工工藝

1.碾壓混凝土技術(shù)

碾壓混凝土技術(shù)是采用類似土石方填筑施工工藝,將干硬性混凝土用振動碾壓實的一種新的混凝土施工技術(shù)。在混凝土大壩施工中采用這種技術(shù),突破了傳統(tǒng)的混凝土大壩柱狀法澆筑對大壩澆筑速度的限制,具有施工程序簡化、機械化程度高、縮短工期、節(jié)省投資等優(yōu)點[1]。

2.碾壓混凝土施工工藝

碾壓混凝土施工普遍采用了通倉薄層碾壓連續(xù)上升的施工工藝。所采用的倉面平倉機、切縫機、振動碾、倉面吊及噴霧機、預(yù)埋冷卻水管的材料和方法、預(yù)埋件的施工工藝等也隨著碾壓混凝土施工技術(shù)發(fā)展而發(fā)展,設(shè)備性能均能保證高強度連續(xù)碾壓施工。

論文關(guān)鍵詞:滲透變形;水流觀測;控制措施

論文摘要:水庫是水利產(chǎn)業(yè)的重要措施，建國后我國已興建了各類水庫。因為水庫受修建時間較長、當(dāng)時的技術(shù)等因素所限制，現(xiàn)在大部分水庫帶病工作，事故較多，對人民生產(chǎn)和國民經(jīng)濟產(chǎn)生了一定影響。在眾多水庫事故中，因為土壩滲漏造成的事故占比例較多。本文就這幾年的工程實踐結(jié)合該問題談?wù)劸唧w的原因及防治措施，希望對病險水庫的加固起到借鑒作用。

一、引言

建國后，國家非常重視水庫建設(shè)，截止到2007年，已建水庫10萬多座，在戰(zhàn)勝水旱災(zāi)害，促進工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，改善人民生活方面，發(fā)揮了巨大的作用。但是，由于當(dāng)時歷史條件及技術(shù)、經(jīng)驗不足等原因，很多水庫工程存在著不同程度的質(zhì)量和防洪標(biāo)準(zhǔn)問題，使水庫事故不斷增加，給國家和人民生命財產(chǎn)造成了重大損失。

土壩存在問題，除防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低外，主要是工程質(zhì)量問題，具體表現(xiàn)在滲漏、滑坡和裂縫。概括起來，是一個防滲加固問題，一般處理防滲的原則是“上堵下排”。上堵的措施有垂直防滲和水平防滲。垂直防滲有混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿防滲、劈裂灌漿防滲、沖抓套井回填防滲、倒掛井防滲、土工合成材料防滲、射水造孔混凝土墻防滲和巖溶帷幕灌漿防滲等。水平防滲有人工粘土鋪蓋和利用天然鋪蓋等，并結(jié)合下排的措施有：在壩體背水坡腳附近開挖導(dǎo)滲溝、減壓井和蓋重壓滲等。

二、土壩滲漏表現(xiàn)形式

水利工程中的碾壓混凝土大壩施工技術(shù)，既具備混凝土成型的砂石料制備、拌合、運輸、平倉等工序，有具有一定的土石壩施工特征，如將混凝土的振搗改為振動碾壓等。因此碾壓混凝土施工技術(shù)對制備能力、拌合與運輸能力都有更高的要求，在施工技術(shù)及管理上也更為嚴(yán)格。

一、碾壓混凝土大壩施工技術(shù)概論

碾壓混凝土大壩常按照壩型分為混凝土重力壩與混凝土拱壩。相對于傳統(tǒng)的土石壩與常態(tài)混凝土壩，碾壓混凝土壩的施工速度更快，且由于水泥用量更少、溫控要求低、模板工程量少等特點而具有更低的工程造價。但同時，也產(chǎn)生的橫縫溫度控制、耐久性控制以及碾壓層面結(jié)合質(zhì)量等施工技術(shù)難題。1、碾壓混凝土的施工材料。碾壓混凝土的施工材料就是常用的大壩混凝土材料，包括熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣酸鹽水泥、人工砂石骨料、粉煤灰或凝灰?guī)r粉摻合料，以及具備減水、引氣、緩凝等作用的摻合料等，都有利于提高大壩的施工質(zhì)量。2、攪拌設(shè)備的常用類型。大壩施工中，常用的混凝土攪拌機包括錐形自落式攪拌機以及強制式攪拌機等。前者依靠攪拌筒自身旋轉(zhuǎn)的離心作用將混凝土物料抬升至一定高度后依靠重力作用使其下落并充分混合，其結(jié)構(gòu)簡單、功耗較小，具備較長的使用壽命；強制式攪拌機具有固定的筒身，僅依靠筒內(nèi)葉片的旋轉(zhuǎn)使物料混合均勻，其攪拌作用更為強烈。除此以外，在大型的碾壓混凝土壩工程中，為了滿足規(guī)模的混凝土用量，常常組裝建成混凝土拌合樓，將混凝土生產(chǎn)從進料到出料的流程自動化，以提高生產(chǎn)效率。

二、碾壓混凝土壩施工的關(guān)鍵技術(shù)

1、混凝土的拌合技術(shù)。我國的大中型混凝土壩，基本都采用多次投料拌合技術(shù)。在該過程中，混凝土原料的投料順序，是決定拌合質(zhì)量的關(guān)鍵。對于不同的原材料配合比，以及不同的攪拌設(shè)備類型，投料順序都有所不同。另外，由于碾壓混凝土用水量更少，因此需要更長的拌合時間。2、拌合料的運輸入倉控制。在碾壓混凝土運輸過程中，為了保證運輸能力的機動性和通用性，自卸汽車運輸被廣泛采用。該種方式轉(zhuǎn)運次數(shù)少，適用于壩體的中下部等易于布置交通道路的部分施工。若建設(shè)有拌合樓，則更常采用膠帶運輸機或有軌運輸設(shè)備進行水平運輸，使用膠帶運輸機可以避免運輸過程中發(fā)生骨料分離，還可以運輸砂漿等流態(tài)物料。在壩體的上部施工時，為了滿足垂直輸送的需要，還應(yīng)該根據(jù)地形選用纜索起重機或門式起重機等。其中，纜索起重機適用于地形狹窄的工程，設(shè)備可以布置在較遠(yuǎn)的岸坡上，不干擾主體工程施工，也不受度汛的影響，可以一次性連續(xù)澆筑至壩體頂層，具備更高的運行效率；而門式起重機更適合于較高的混凝土壩澆筑，其具有較好的變幅性能，能夠靈活水平移動。3、倉面的施工技術(shù)。在倉面施工前，要根據(jù)施工技術(shù)規(guī)范對澆筑倉提出明確的施工方案，包括所在位置、起止高程、澆筑時段、層數(shù)劃分以及質(zhì)量要求和人員配置要求等。在卸料與攤鋪過程中，為了保障層間結(jié)合牢固，需要在舊有混凝土層面上鋪設(shè)砂漿并同時進行攤鋪，卸料攤鋪方向應(yīng)當(dāng)平行于壩體軸線，避免形成薄弱帶；攤鋪使用推土機和攤鋪機等設(shè)備，壓實厚度保障在30cm；碾壓工序的目的是使混凝土拌合物的結(jié)構(gòu)變得密實，作用機理是依靠振動碾以壓力波的形式產(chǎn)生振動力，并傳遞到混凝土體的內(nèi)部，使內(nèi)部骨架間的空隙在重力作用下被流動的漿體填實，因此在選用振動碾時，首先要考慮其是否具有足夠的振動功率。4、結(jié)合部位關(guān)鍵技術(shù)。實際上，為了防止出現(xiàn)混凝土裂縫，在結(jié)構(gòu)施工過程中，通常會將大體積的混凝土分為較小的塊體，因此為了保證澆筑層間的結(jié)合質(zhì)量，通常要采取措施對結(jié)合面進行處理。首先，在攤鋪碾壓過程中要保障施工的連續(xù)性，盡可能加快施工節(jié)奏；同時要控制倉面的小氣候，保障合適的倉面溫度和較高的濕度，為此可以采用噴霧劑、噴霧槍等設(shè)備，以及采用加冰、冷水拌合等方法對材料進行處理；如果在施工過程中采用了異種混凝土（如金包銀結(jié)構(gòu)的壩體以及不同的壩體結(jié)構(gòu)之間），除了保證同步澆筑以外，也常采用先碾壓后常態(tài)的施工方法。

總而言之，要想提高碾壓混凝土壩體的施工質(zhì)量，不僅需要制定合理的施工方案，對施工過程的技術(shù)控制也十分關(guān)鍵。我國幅員遼闊，各地氣候條件差別較大，因此不具備廣泛適用的施工方法。只有因地制宜，針對不同地區(qū)的碾壓混凝土施工制定適宜的運輸、拌合、攤鋪方案，積累成熟的施工經(jīng)驗，才能形成最為可靠的施工技術(shù)。本文僅針對常用的施工技術(shù)予以分析，對相關(guān)工作的改進具有一定的參考意義。

1.碾壓混凝土技術(shù)

碾壓混凝土技術(shù)是采用類似土石方填筑施工工藝,將干硬性混凝土用振動碾壓實的一種新的混凝土施工技術(shù)。在混凝土大壩施工中采用這種技術(shù),突破了傳統(tǒng)的混凝土大壩柱狀法澆筑對大壩澆筑速度的限制,具有施工程序簡化、機械化程度高、縮短工期、節(jié)省投資等優(yōu)點[1]。

2.碾壓混凝土施工工藝

碾壓混凝土施工普遍采用了通倉薄層碾壓連續(xù)上升的施工工藝。所采用的倉面平倉機、切縫機、振動碾、倉面吊及噴霧機、預(yù)埋冷卻水管的材料和方法、預(yù)埋件的施工工藝等也隨著碾壓混凝土施工技術(shù)發(fā)展而發(fā)展,設(shè)備性能均能保證高強度連續(xù)碾壓施工。

2.1攤鋪及平倉、碾壓工藝

碾壓混凝土攤鋪一般采用自卸汽車卸料,推土機或平倉機進行平倉攤鋪。為減輕骨料分離,采用疊壓式卸料和串鏈攤鋪法,對局部出現(xiàn)的骨料分離,輔以人工散料處理,取得了較好效果。