水库沥青混凝土心墙坝防渗施工技术研究

水库沥青混凝土心墙坝防渗施工技术研究

李婷1李超2

1.身份证号：413026199008101820  2.身份证号：413026198810241834

摘要：水库坝体施工必须确保抗渗与抗漏能力优良，强化水库项目整体成效与构造稳固性。因为心墙坝防渗工程所处环境较为复杂，在实际施工进程中应该分析考虑的内容要素比较多，为了实现最优防渗目标，工作者必须依据工程要点与地质特点规划心墙坝防渗计划。基于此，笔者将强化心墙坝防渗效果为基础，研究了心墙坝防渗处理措施与意义要点，希望通过笔者的分析，可以为相关人员提供建议。

关键词：水库工程；沥青混凝土；心墙坝

引言

在新时代环境中，混凝土心墙在坝工项目中得到了大范围应用，并且其有着良好的稳固性与安全性优点，在土石坝中，心墙坝是最为高效高质的防渗体，其可以有效适应形变、抵御腐蚀与冲刷问题，同时在项目施工中使用，不论面对多么恶劣严格的环境，都可以迅速适应，发挥出优良的防渗成效。纵观实际可以发现，对于混凝土坝体施工，如若要想体现出优良的保护效果，就应该重视设计环节的结构缝设置，促使其与土石坝构造紧密性得以强化。下文将详细分析。

1、沥青混凝土心墙坝防渗处理

1.1大坝基础处理

进行防渗工作时，应该在防渗墙、心墙、灌浆帷幕的基础上建设防渗系统。工作者应该对河床提高重视，其属于防渗处理的重点，应该在这一位置挖掘心墙，厚度以及深度应该控制在两米与十七米左右。在进行大坝基础处理时，防渗墙下部基岩、两岸的基岩都应该选用灌浆防渗处理技术，心墙轴线下部的0.45米左右可以规划防渗轴线，并且帷幕孔之间的距离应该超出两米。

如若大坝所处位置的覆盖层厚度较大，那么应该根据心墙基座的地质特点与实际情况，确保其必须处于基岩上部[1]。对于坝体基础的处理工作而言，笔者建议应用土石混合料进行填筑。河床段坝基应该处于覆盖层上部，还应该进行有效的加固处理，合理调整并设计河床段坝基的允准荷载力，将其控制于0.35——0.4MPa之间，需要地基位置进行有效加固，可以饮用碎石桩加固技术。固结灌浆处理，对心墙基座部位、基岩相互连接的位置必须做好固结灌浆工作，可以有效强化荷载性能，灌浆孔之间的距离、排距应该设计在三米左右，孔的形状应该设置成梅花状，孔的深度为五米最优。除此以外，对于帷幕灌浆工作来说，应该结合技术规范标准与当地地区环境情况，将两岸位置的防渗底界，将岩体透水性不大于5lu为标准，规划帷幕深度处于0.7倍坝高为指标，河床段防渗的下限设计一样不可以大于5lu。

1.2混凝土心墙设计

1.2.1心墙形式

对于大坝段施工而言，心墙可以应用浇筑亦或是碾压这两种形式展开处理。因为沥青属于最主要施工原料，再加上分层浇筑的标准，因此大坝心墙的墙体借助其自身重量可以实现优良的紧密性要求，其间还可以不进行振动压实这一步骤。如若使用碾压技术，那么就不需要应用大量沥青，工作者展开分层摊铺与压实处理后，再应用机械化设备即可符合施工标准，此技术的整体效率优良[2]。

1.2.2心墙构造

心墙坝属于一种具有柔性特点的薄壁构造，坝体出现形变情况与坝体之间的关系十分密切，因此形变面临的影响也不是十分大，但是坝体以及心墙两端之间存在的应力关系十分紧密。心墙坝防渗构造具有垂直心墙接斜心墙、垂直、斜心墙三种模式，如若应用斜墙构造，那么可能会需要大量混凝土料，还会出现加大断面问题。如若坝基的覆盖层深度较大，亦或是具有优良透水能力岸坡，笔者建议应用斜心墙构造。除此以外，斜墙与周边构造连接的施工复杂性较强，相比较于垂直性心墙来说，剪切应变力比较大，在实际施工进程中选用斜墙构造，必须预先进行有效的错层处理[3]。

如若选用垂直墙构造，其优点就是防渗范围比较小，所需要应用的混凝土料不多，在坝基沉降情况十分显著的状态下更适合应用。但是混凝土可以荷载的垂直压力有限，因此垂直墙构造更多地被使用于低坝工程中。如若使用垂直墙与斜墙连接的构造，其属于整体性结构，同时包含了上述两种模式的一切优势与不足。全面分析这三种构造，都可以确保优良的防渗成效，心墙构造的选用还应该研究挖坡、坝基覆盖深度等多种要素。

1.2.3心墙厚度

心墙坝的防渗工作十分关键，在确保填料挤压成效的前提下，也需要强化心墙混凝土完善性。因此心墙厚度应该全面考量与研究以后才可以确定。如若厚度过大，可能会对应力情况造成不良影响。使得混凝土表层产生裂缝问题。如若厚度较小，会拉低心墙稳固程度，填料挤压进程中还会造成混凝土构造受损。

现阶段，墙体厚度可以参考的规程十分有限，实际施工进程中可以依据过去水库的经验、工程荷载力指标变化情况等展开分析。通常来说，水库工程心墙顶部比较博，底层相对较厚。通过分析施工标准以后，心墙顶层位置厚度应该超出五十厘米，底层厚度结合相应比值展开分析计算即可。依据水坝高信息与累积经验，心墙底部以及底层厚度都应该保持在五十厘米左右。在后续处理进程中，心墙底部还应该规划渐变扩大段，促使混凝土基础更加稳固，也可以提升底部连接成效，这样一来坝基水泥、混凝土接触的范围也会扩大

[4]。

2、心墙坝防渗施工意义要点

水库心墙坝的防渗意义要点体现在多个方面，下文笔者将进行分析：首先，沥青混凝土心墙具有良好的防渗性能。沥青混凝土是一种特殊的复合材料，由沥青、矿料和填料按一定比例拌合而成。这种材料具有很高的密实性和抗渗性，能够有效地阻止水流穿透。因此，在水库建设中，采用沥青混凝土心墙可以有效地减少水流渗透，保证水库的蓄水安全。其次，沥青混凝土心墙具有较好的适应变形能力。水库坝体在施工和运行过程中，会受到各种因素的影响，如温度变化、荷载作用等，可能导致坝体产生一定的变形。沥青混凝土心墙由于其特殊的材料性质，能够适应坝体的变形，不会产生裂缝或破坏，从而保证了防渗效果的持久性。

再次，沥青混凝土心墙还具有一定的自愈能力。在施工和运行过程中，心墙可能会受到一些局部损伤，如小裂缝或孔洞。沥青混凝土材料具有一定的流动性，可以通过材料的自愈作用，填补这些损伤，恢复防渗性能。这种自愈能力使得沥青混凝土心墙在长期使用过程中能够保持较好的防渗效果。此外，沥青混凝土心墙的施工相对简单，速度快。相比于传统的混凝土防渗墙，沥青混凝土心墙的施工过程更加简便，不需要复杂的模板和钢筋结构，减少了施工难度和时间。此外，沥青混凝土心墙的施工不受季节和气候条件的限制，可以在各种环境下进行施工，提高了施工效率。最后，沥青混凝土心墙的使用寿命较长。由于其特殊的材料性质和结构特点，沥青混凝土心墙具有良好的耐久性，能够承受长期的水流侵蚀和环境影响。这使得沥青混凝土心墙在水库建设中的应用具有较长的使用寿命，减少了维修和更换的频率，降低了长期维护成本。

3、结束语

综上所述，心墙坝防渗技术的合理应用，最为直观的成效就是强化了坝体稳固性。依据防渗处理标准，在选用技术环节，应该全面研究周边环境情况、气温特点等多种要点，规划出完备、优良的防渗方案，全面发挥出技术优势与价值，强化心墙坝的强度与抗渗性能。为后续水库的应用奠定基础，也可以避免事故出现，确保水库项目完整，提高工程综合效益。本文也对于心墙坝防渗技术展开了研究，希望通过笔者的探索，可以为相关工作人员提供建议。

参考文献：

[1]朱瑞恒,岑威钧,薛阳等. 坝基廊道开裂对心墙坝渗流特性的影响分析 [J/OL]. 河海大学学报(自然科学版), 1-10[2024-01-10]

[2]杨云超. 防渗墙裂缝对沥青混凝土心墙坝坝基渗流的影响分析 [J]. 水电与新能源, 2023, 37 (11): 51-54.

[3]王晨浩,张学超,章健等. 探地雷达在心墙坝安全鉴定中应用分析 [J]. 云南水力发电, 2023, 39 (11): 317-321.

[4]徐力群,赵邵峰,沈振中等. 特高土心墙堆石坝坝基防渗体渗流-溶蚀特征研究 [J]. 水利学报, 2023, 54 (08): 942-954.