▍摘 要

摘要：针对湖南省洞庭湖区重点垸堤防以往治理情况，经方案比选，堤基选用了薄型塑性混凝土防渗墙进行防渗处理。文章介绍了薄型塑性混凝土防渗墙建设的背景、塑性混凝土配合比的确定，并结合该工程论述了薄型塑性混凝土防渗墙的施工方法及施工过程中的施工方法及质量控制措施。

关键词：薄型塑性混凝土防渗墙；堤防工程；洞庭湖

▍1 工程概况

1.1 洞庭湖区堤基现状

洞庭湖区冲积而成，堤基分布淤泥质软土、粉细砂 层与深厚的砂卵砾石层，基础条件普遍较差，尤其渗漏问题十分突出。发生险情原因主要有四个方面：

1)各重点垸堤防均坐落在第四系松散堆积地层 之上，堤基存在着粉细砂和砂卵石层，部分上层覆盖层 较薄。

2)外河水流的冲刷切割使得堤防的外覆盖层渗 径变短甚至无外覆盖层。

3)初筑大堤之时基础基本未做任何处理，且堤内 地面因当时就近取土，形成的塘内破坏了隔水层，使得 渗径变短，相对弱透水层的承压水头大。

4)虽然二期治理对大部分近堤脚吸水井进行了 封堵，但垸内局部尚存的吸水井将隔水层穿透，使得外 河水通过砂卵石层、粉细砂层等透水性强的地层进入 垸内，形成渗漏通道。以上因素造成堤垸堤基渗漏问题 严重。

1.2 堤基工程地质

堤身段主要是黄褐色粉质黏土、黏土、壤土及少量粉细砂、砂壤土，一般可塑状，堤基段上部主要为黄褐、灰褐色粉质黏土、淤泥质粉质黏土、壤土、粉细砂、砂壤等，下部主要为砂卵砾石等。由于砂性上为近代沉积，结构松散，透水性较强，当外河水位升高到一定程度时，堤内外存在较大的水头差，渗透压力增大，以致渗透水流击穿上覆的较薄土层或在堤内表层黏性上遭破坏的地方产生集中渗漏乃至管涌、流土等险情，从而掏蚀地基造成大堤溃决。

▍2 薄型塑性混凝土防渗墙设计

2.1塑性混凝土防渗墙的设计深度

防渗墙深度为深入堤基透水层以下的相对不透水层内2m；对于底部相对不透水层为岩石的，则深入岩石层内0.50m：对于部分堤垸堤基透水层砂卵砾石层厚度较深的堤段，设计采用悬挂式防渗墙，防渗墙深度按渗流计算确定。

2.2塑性混凝土防渗墙设计参数

塑性混凝土防渗墙墙体检测要求和成孔控制指标如下：塑性混凝土防渗墙厚0.40m,2 MPa≤R₂n≤5 MPa，弹性模量为（500~2000)MPa，有较好的变形适应性，渗透系数k≤1×10-⁶cm/s，允许渗透比降[J]≥60。孔位偏差不大于30 mm；槽孔深度满足设计要求；槽孔孔斜率不大于0.40%。

▍3 塑性混凝土配合比的确定

塑性混凝土用的水泥选用强度等级不低于42.50级的普通硅酸盐水泥，采用（5~20)mm级配良好的一级配骨料，骨料采用天然卵石、人工碎石和天然砂、人工砂，掺合料采用膨润土、粉煤灰，外加剂采用高效减水剂。为达到设计要求塑性混凝土的各项性能指标，混凝土中各原材料及掺加剂的配合比起着决定作用。

洞庭湖堤防工程经多次试验检测后，确定出塑性混凝土的最佳配合比，作为工地现场施工的控制依据。

▍4 薄型塑性混凝土防渗墙施工工艺

4.1槽段划分及抓槽顺序

洞庭湖堤防工程槽段划分如下：I期槽段长度划分为3m,Ⅱ期槽段长度划分为7m。I、Ⅱ期槽段由抓斗成槽，清孔合格后下设接头管，在混凝土未初凝时（6-8)h开始微动接头管，待混凝土初凝后开始起拔接头管形成接头孔。其防渗墙槽段划分见图1。

4.2固壁泥浆系统

泥浆系统由制浆池、新浆池、沉淀池、回浆池、泥浆净化系统等组成，充分考虑泥浆的输送及泥浆的循环，泥浆站储浆能力按最大成槽体积的2~3倍考虑。泥浆站配置2～3台泥浆泵同时向各供浆点供浆，每槽段配置1台砂浆泵回收。泥浆回收后进入回浆池，将回浆中的砂土分离，减轻泥浆比重，再汇入泥浆池。泥浆池内的沉渣集中回收至废浆池后，再采用罐车外运。

成槽开挖后清孔、灌注混凝土过程中置换的部分泥浆，通过泥浆泵回收并净化后循环使用。

4.3液压抓斗机施工

4.3.1开槽施工

洞庭湖堤防工程的塑性混凝土防渗墙采用移动式钢板导墙施工。钢板导墙长度为7.60m，钢板厚度为20mm，钢板间净宽0.50m，两侧翼展各0.50m，高度为1 m，考虑钢板导墙埋入地层中其中间位置变形量大，在钢板导墙底部以上0.20m位置焊接一圈槽钢。

施工导墙达到设计强度后，抓槽机进场安装。根据本工程防渗墙地段的地勘报告，选用SG40A型液压抓斗钻机。

抓槽前，先用固壁泥浆充填导墙，固壁泥浆面应保持在导墙顶面以下（300～500mm。一期槽抓槽时采取先抓两端主孔，再抓中间副孔的方法。对于硬质地层，若抓槽机进尺困难，则采用CZ.22型冲击钻机施工成槽。

4.3.2清孔验槽

1)终孔验收达标后，利用6BS反循环泵对槽内泥浆进行置换，将槽内泥沙和钻渣抽取至泥浆池沉淀，再从泥浆贮存池抽取新鲜合格泥浆至槽内，反复循环，直到槽底淤积厚度小于10cm。

2）二序槽清孔验收时，增加接头处泥皮检查，检查合格标准为钢丝刷没有明显泥皮。

3）槽孔验收后，由现场质检员填写《清孔验收合格证》，现场监理签字同意后，才能进入下一道导管下设工序。

4）清孔换浆宜选用泵吸法，清孔换浆完成1h后应进行检验。清孔检验合格后，应于4h内开浇混凝土。

4.3.3混凝土防渗漏施工

1）安装导管和接头管。泥浆下混凝土浇筑应采用直升导管法，导管应连接可靠，管节接头宜采用快速连接方式，并进行封闭试验。

1个槽孔使用两套导管浇筑时，导管中心距不宜大于4m。导管中心至槽孔端部或接头管壁面的距离宜为（1～1.50m。当槽孔底部的高差大于250mm时，导管应布置在其控制范围的最低处，并从最低处开始浇筑。

接头管布置在一序槽两端。一序槽浇筑导管布设完成后，立即进行接头管安装，接头管紧靠一序槽两端端部，并采取固定措施，防止浇筑过程中漂移。

2）混凝土浇筑。开浇前，导管内应放入可浮起的隔离塞球或其他适宜的隔离物。开浇时宜先注入少量的水泥砂浆，随即注入足够的混凝土，挤出塞球并埋住导管底端。

混凝土面上升速度不应小于2 m/h。混凝土面应均匀上升，各处高差应控制在500mm以内：相邻导管底部高差不宜超过3m。孔口应设置盖板，避免混凝土由导管外洒落槽孔内。

洞庭湖生态疏浚（复苏）工程。统筹湖盆“增蓄”、四口“引流”、四水尾间“扩卡”、内湖水系“活水”综合措施，治理好“盛水的盆”，复苏洞庭湖，实现防洪、生态、补水、航运综合效益。工程实施后，生态水面达到1000km²，枯水期生态补水量为45亿m³。

洞庭湖湖控工程。分别在东洞庭湖、南洞庭湖、西洞庭湖出口兴建城陵矶综合枢纽、磊石山综合枢纽、赤山综合枢纽。依据畅洪调枯的原则，维持枯水期洞庭湖合理水位水文节律，促进生态系统良性循环，提高水环境容量，做到“江湖两利、生态优先、功能综合、协同修复”。

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