抗 渗 混 凝 土
堆石混凝土重力坝坝体防渗设计
《河南水利与南水北调》2024年第3期堆石混凝土重力坝坝体防渗设计陈焕民黔东南州水利投资（集团）有限责任公司，贵州凯里556000摘要：为确保堆石混凝土重力坝防渗设计可靠安全，本工程设计首次提出采用0.50m 厚W10防渗自密实混凝土与2.00m 厚防渗堆石混凝土共同构成大坝防渗体系的方案，通过水力坡降与承压水头计算复核大坝防渗层材料的设计抗渗等级、设计厚度均可满足现行规范要求，通过设置堆石外露区以提高坝体层间结合性能，并针对性提出防渗层水平施工缝的技术要求。
关键词：防渗堆石混凝土；防渗厚度；水力坡降；防渗等级；堆石外露区中图分类号：TV642.3文献标识码：B文章编号：1673-8853（2024）03-0051-02作者简介：陈焕民（1967—），男，高级工程师，主要从事水工水电工程管理。
0前言某水库工程主要任务是提供灌溉用水和生活用水，水库总库容1518万m 3，大坝为堆石混凝土重力坝，最大坝高71m ，坝顶总长148m ，坝顶宽6m ；坝体设有永久性横缝，横缝间距为15～20m ，由坝基贯通坝顶；坝体上游防渗层为二级配C25高自密实混凝土，厚0.80m ，防渗等级W10，抗冻等级F100。
基础排水廊道为城门洞形，断面尺寸1.80m×2.50m ，全长106m ，采用50cm 厚C25高自密实混凝土衬砌；基础强约束区岸坡段采用C15高自密实混凝土，厚0.60m ，防渗等级W6，抗冻等级F50；其余部位采用C15堆石混凝土，防渗等级W4，抗冻等级F50。
1坝体防渗设计方案现行行业标准SL 678-2014（以下简称“导则”）第5.5节对胶结颗粒料坝（包括堆石混凝土坝和胶凝砂砾石坝两种坝型）的坝体防渗做出了具体规定，其中第5.5.2条提出胶结颗粒料坝防渗设计的共性要求，第5.5.4条是在共性要求的基础上提出堆石混凝土坝防渗设计的具体要求。
此工程采用防渗自密实混凝土与防渗堆石混凝土共同构建大坝防渗体系的设计方案。
水利水电工程混凝土防渗墙施工技术要求规范(SL174—2014)
朮利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范修正前后对照表孔位中怕目对于孔口处的施工孔位中心的偏差値与馳孔谕的比值.A10 孔位丸许偏差0_0.1打在孔口水平面上，单孔施工与设计中性忧晝在任韵同上偏差懂All 孔底徹积區度◎_<!.丄bL漕孑霸止舷中的钻渣聚积茁廉的厚專孔为畐!|孑匚207 钻劈法treiching bt concussion and split用沖击钻机鮎凿主孔和劈打副孔形成憎扎前一种防浇造孔施工方法。
2.0.t 钻抓法tr^nchrig bK' filing an<j grabbing 用冲击或回转钻机先钻主孔｛导孑L〉，然后用抓斗臓其间画田那成瘙啲一郴憑增造孔施3去.2.0 9抓取法tr^hing旳前⑹3砸只用抓斗施垛层.形成槽孔的一揪法增造孔施工02.0.10 旣削法trenching bx, cutler 用专用的讎橹机确11地层形成橹孔的一W 淒墙造孑匾工方袪.2.0.11 水墻midde7^1 in par>«l 憎孔期瞞单孔之间JJU辯钻（挖晏的地棊土（岩踊留凸出都分-2.0.13 梅菽孔urTf egulHian drilling hole 种击钻娜h由于各种原酹使孔形不圆整的孔°丸0.13接头昔口p£Stop日疋用于f 二期ffJL套接虹，在YBff 孑L浇瑚跋土前下谡，混凝土浇筑过握中或浇筑完毕后拔岀的風柱形金雇罠有时1在防港罐施工中使阳同祥ft用的枚，为便于叙谨■本规范垃肺竝头管°2.0.14 視浆£UT/矚润土咸謝土分散于水中所我威的液体> 在防潮豔工中起固壁、，踰及悬浮岩暗尊作用口2.015 淀戾filter take 造孔时湄浆向坯层常园制分粘土魏附着在孔壁上形成的泥腥。
2.0.1L 胶醸材料c^irenting mate i al防港墙壇体初科组成中，水泥r膨il逢H拈土、粉舷笹細爾原材糾的统称x 2.0.17 黏土混凝土cl刖concrete岗隆低弹性福擡|除水混“粉煤观外，掺加了占驶瞬材利总量2CK左右的黏土，适會于水下浇鮒丈凉动性混凝土°2.Q.1H塑性（諏土plastk concrete小泥用虽远低于晋适泯爵十■并掺■』瓯略的玩过程中发生偏斜』前被握凝土凝域而不能正常起抜时J可趣以下方序竝理：1齣开始啲头管找主偏斜I廉时提出全制接头营板，检查陌重新吊啟;2吊放无法雜或仍产生僻I，髀脱头筒量时> 放卓接头管士可西为钻凿法套霍3接虽骨被醸逋-但澧醸土衙耒终醸日加一、二弐腦孔誠接头达不到设计事求的彊M楣厚时•可选澤下列处動穗:a-在犧1上游伽空行高压唏射灌浆或灌私理：(2)在最小垂接斷百处加打一钻’ 鮎头直径根据接対讦阖和设计墙JI选挥咸孔后逡城昆凝土.时•适当加大压力起如可采用强力起拔与振劭粕結合的方法』边振濒;4爲主完毕膈齐挖*晡槽乳，厝除莒恻壁土賊混吳土肓 > 再强力起拔；5对的确已彼"蒔死”前接头管,可在苴上下游两側采用高压喷射曜浆或水泥灌浆观與处理，同吋洁玛争菅下部和内那泥浆，匪注水■混浆或混凝土・12. 0.6将段理接未洁到设计要求可选择下列方袪婕；L在删上游侧井卜贴一段新惴。
深层搅拌等厚水泥土防渗墙施工方案
深层搅拌等厚水泥土防渗墙(ESMTW工法)施工方案1 工程概况东厢堤堤基地层主要为第四系冲积层，沉积物主要为砂、粘性土、淤泥等。
针对该强透水层地基，设计采用深层搅拌等厚水泥土防渗墙(又名多轴深搅等厚薄墙防渗墙)处理。
深层搅拌等厚水泥土防渗墙桩号为0+000～2+900，其中0+400~0+600段防渗墙在潮州供水枢纽受水区工程中实施。
其墙顶高程为9.0m～14.88m，墙底高程-15.0m～0.5m，深度最大29.88m，墙厚最小厚度20cm，深入下卧相对不透水层2.0m，工程量为63662.3m2。
施工平面布置详见附图4-2。
2 深层搅拌等厚水泥土防渗墙施工方法2.1 施工工艺根据设计要求深层搅拌等厚水泥土防渗墙施工采用ESMTW工法，即在移动支撑机上的三支点垂直立柱导杆上装载着ESMTW挖掘搅拌装置，5根掘削搅拌轴将ESMTW回转动力传至下面的挖掘头，同时通过3孔送浆、2孔送气、5轴掘搅、三维作业、跟踪监控，在原有位置将基土和水泥混合搅拌成均匀的地下连续墙的施工技术。
（1）规格参数：用于挖掘防渗墙的ESMTW主机的规格参数见表1。
先组织施工技术人员和骨干技工进行图纸会审，认真研究施工图纸资料、技术要求和业主方要求，吃透精神，制定相关的施工方案；组织工人学习防渗墙施工要求、施工规范，制定施工细则，使全体参加防渗墙施工的所有人员均做到心中有底。
（2）材料选取①水泥深层搅拌水泥土防渗墙的浆液采用普通硅酸盐水泥拌制，水泥的强度等级应不低于32.5MPa。
水泥应新鲜无结块，过4900孔筛筛余量应不低于5%，水泥的其它要求应符合其它有关规定。
受潮湿结块的水泥，禁止使用。
②水浆液拌和用水的水质按JGJ63-89的规定执行。
③掺和料为增大防渗墙墙体的柔性，浆液中可掺入适量的黏土或膨润土，黏土的黏粒含量应不小于50%，塑性指数应不小于35；膨润土黏粒含量不小于55%，塑性指数应不小于60，细度应为200目。
黏土或膨润土的掺入量应通过现场试验确定。
防油渗面层施工工艺标准
防油渗面层施工工艺标准17.1 基本规定17.1.1本面层施工应待基层施工完毕并经验收合格后进行施工。
17.1.2防油渗混凝土应在普通混凝土中掺入外加剂或防油渗剂。
防油渗混凝土的强度等级不应小于C30，其厚度宜为60~70mm，面层内配置的钢筋应根据设计确定，并应在分区段缝处断开。
防油渗混凝土的抗渗性能应符合设计要求，其抗渗性能检测方法，应符合现行的国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》的规定，并以10号机油为介质进行检测。
17.1.3防油渗混凝土面层按厂房柱网分区段浇注，区段面积不宜大于50m2。
分区段缝的宽度宜为20mm，并上下贯通；缝内应灌注防油渗胶泥材料，亦可采用弹性多功能聚胺酯类涂膜材料嵌缝，并应在缝的上部用膨胀水泥砂浆封缝（图17.1.3），封填深度宜为20~25mm。
52图17.1.3 防油渗面层分格缝做法1-防油渗混凝土；2-防油渗胶泥；3-膨胀水泥砂浆；4-按设计做一布二胶防油渗胶泥应按产品质量标准和使用说明配置。
17.1.4防油渗混凝土面层内不得敷设管线,凡露出面层的电线管、接线盒、预埋套管和地脚螺栓等应采用防油渗胶泥或环氧树脂进行处理。
与墙、柱、变形缝及孔洞等连接处应做泛水。
17.2 施工准备17.2.1 技术准备（1）熟悉图纸，了解工程做法和设计要求，对设计和施工中存在的矛盾及时解决。
（2）施工前应当编写施工方案，并向施工队伍做详尽的技术交底。
（3）各种进场原材料规格、品种、材质等符合设计要求，质量合格证明文件齐全，进场后进行相应验收，需复试的原材料进场后必须进行相应复试检测，合格后方可使用；并有相应施工配比通知单。
17.2.2 材料要求（1）水泥宜采用普通硅酸盐水泥，其强度等级应为32.5或42.5级。
（2）碎石应采用花岗岩或石英石。
并符合筛分曲线的碎石（严禁使用松散、多孔和吸水率大的石子），空隙率小于45%，石料坚实，组织细致，吸水率小，粒径宜为5~15mm，其最大粒径不应大于20mm，含泥量不大于1%。
混凝土的抗渗性和抗渗要求
0.14
0.38
2.2
0.455
5.61
0.18
0.64
1.9
0.526
26.60
0.39
0.70
30
1.6
0.625
234.00
6.89
1.03
》 1.3
0.769
3130.00
130.00
6.89
2.5
0.400
43.40
0.11
0.54
2.2
0.455
15.20
0.24
0.22
m 1.9
0.526
《 . 表 3 乌江渡大坝工程测得的不同龄期混凝土的抗渗等级
w 水灰比
0.65
0.70
龄期（d） 28 90
7
14
28
90 180
w 抗渗等级 W7 W21 W1 W2 W4 W17 W25
w 注 ：1. 摘自电力工业部第八工程局试验室《乌江渡工程混凝土质量及其检验成
果分析》1981 年 9 月 ；
5.0.12 条混凝土抗渗性试验（一次加压法），测得不同水灰比、 了混凝土孔隙，相对渗透系数显著降低，掺量为 15%、30%、 不同粉煤灰掺量、不同龄期混凝土的相对渗透系数，结果录 45% 时 为 0.70×10-10~0.86×10-10cm/s， 数 值 基 本 相 同， 分
于表 5、表 6 和表 7。相对渗透系数 K' 与按《水工混凝土试验 别 仅 为 28d 的 1/9、1/19、1/97， 也 仅 为 90d 不 掺 粉 煤 灰 的
③ 水灰比≥ 0.526，掺加 30% 粉煤灰，龄期 90d 的混凝 土相对渗透系数，比龄期 28d 显著降低，水灰比越大，降低 越显著。说明粉煤灰在龄期 90d 时，经比较充分的水化，能有 效填充混凝土的孔隙，增加密实性，从而显著提高其抗渗性， 弥 补了水灰比 较 大 混 凝 土 抗 渗 性 偏 低的 缺 陷。 水灰比 增大 至 0.769，90d 的相对渗透系数为 5.61×10-10cm/s，相应的抗渗等 级仍可达到 W18。
防渗墙工程塑性混凝土配合比设计
计算 出本 工 程 所 用 塑 性混 凝 土 的配 制 强 度 控 制 在
１９ ～ ６６ ＭＰ ，适 应 于 本 工 程 对 塑 性 混 凝 土 设 计 强 度 ．８ ．１ ａ
５ ４－ ２ ０ ）进 行检验 。检测结果均符合规范要求 。 １４ ０ １
的要 求 。
・
１５ ・ ０
水 利 水 电施 工
（ ）膨润土掺量选择 ：依据设计文件提供的参考配合 ２ 比 ，并参 照有关技 术资料 ，选 择膨润 土掺量 ：方案 Ｌ一１ 至 Ｌ～５为 ６ ｋ ／ ３ ０ ｇ ｍ ，方案 Ｌ一６为 ｌ ０ ｇ ｍｓ ｌｋ ／ 。 （ ）砂率 、减水剂掺量和用水量确定 ：依据 《 ３ 水工混
（）砂率 ：增加砂率可 以有效地降低弹性模量 ，通常 ４ 塑性混凝土砂率为 ４ ～６ ％。 Ｏ Ｏ
颗粒组 成 （ ）
．
界 限含水 量 （ ）
Ｎ
Ｏ１ ３４ １Ｏ ２ ０ ． １ Ｏ ２
６ ０
７３ ７３ ０ ０
Ｏ８ ． ３
０５ ． ０
名 称 液限 限 塑性指 数 Ｏ 塑 ＞
黏 土 ５ ． ８ ９ ７ ５ ２ ． ２． ８６
０ｒ．～．５ ￣．５： ５ｆ ０ ００ｍ ００ｎ ｍ ５ ０ｍ Ｏｍ ｌ ０
产 人 工 砂 及 当 地 砂 厂 的 天 然 砂 。 根 据 《 工 混 凝 土 试 验 水
要 求进行 ，成型后 混凝 土的物 理力 学性 能试 验依据 《 水
工 混凝 土 试 验 规 程 》（ Ｌ ３ ２ ２ Ｏ ） 进 行 。 Ｓ ５－ Ｏ ６
塑 性 混 凝 土 的 配 制 强 度 根 据 ＤＬ Ｔ ５９ － ２ ０ ／ １ ９ ０４中 附
５０ Ｐ ； ． Ｍ ａ
预制混凝土板衬砌渠道防渗施工技术
菏泽市闫潭灌区属于国家大型 ３ 级灌区， 其续建配套 与节水改造工程中的闫潭送水干线衬砌工程， 经过 ３ 年的 持续投资施工 ， 目前 ， 已完成 ３ｋ ５ ｍ送水干线的渠道预制混
凝 土板防渗 工程施 工 。现对施 工 中的一些 经验 进行 总结 ，
并对施工方法进行探讨 ， 希望能为以后渠道预制混凝土板 防渗施工以及总长 １３ｍ的闫潭送水干线后续渠道防渗 ３ｋ 施工提供借鉴。
２２ 易滑坡 ．
ａ ．因预制混凝土板与渠道边坡之间土工布的存在 ，
２１ ・
一
施工 ， 与一般护坡施工基本相同， 此处不再赘述。
３１ 渠道边 坡坡 脚齿墙 施工 ．
与土工布连接采用上游幅压下游幅， 接缝垂直于水流方 向， 焊接搭接长度不小于 ０ １ 焊接温度控制在 ２０ ．ｍ， ６￣ Ｃ～
３０ 之 间。 ０
坡脚齿墙施工一般安排在挖掘机初修渠道边坡后， 人 工精修边坡前进行。目前 闫潭送水干线已完成的渠道衬 砌工程施工中， 全部采取小型履带式挖掘机 ， ．ｍ宽挖 用０５ 斗开挖 ， 一次性挖成标准的齿墙基坑 ， 一般冬季每天每班 可施ｌ ３０～ ０ｍ， Ｔ ０ ４０ 夏季每天每班可施工 ４０— ０ ｍ ０ ５０ 。坡 脚齿墙施工要求为： ⑧挖掘机开槽走线要准确。图纸设计 边坡坡脚预制混凝土板衔接在 ０５ ０５ ．ｍ× ．ｍ坡脚齿墙的 内肩，．６ ００ ｍ厚的预制混凝士板与齿墙衔接面较小 ， 齿墙 走线误差略大 ， 就有可能使边坡预制 防渗板蹬空 ， 产生滑
【 关键词 】 渠道
渠道衬砌是灌区进行节水改造 、 完善干渠输水参数 、 改善生态环境 的重要措施之一。预制｝ 凝土板防渗衬砌 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 护坡工程因其具有原材料容易采购、 施工质量保证率高 、 节约投资 、 施工机械化程度高 、 施工效率高、 工期短等优点
防油渗面层
防油渗面层本工艺标准适用于工业与民用建筑的防油渗面层施工，面层应采用防油渗混凝土或防油渗涂料涂刷。
一、材料要求1水泥：应采用普通硅酸盐水泥，其强度等级应不小于32.5。
2砂：应为中砂，其细度模数应为2.3-2.6,应洁净无杂物。
3碎石：应采用花岗石或石英石，严禁使用松散多孔和吸水率大的石子，其粒径为5-15mm，最大粒径不应大于20mm,含泥量不应大于1％。
4外加剂：宜选用减水剂、加气剂、塑化剂、密实剂或防油渗剂，质量符合其产品质量标准，其掺入量应由试验确定。
防油渗涂料应具有耐油、耐磨、耐火和粘结性能。
5防油渗涂料：按设计要求选用具有耐油、耐磨、耐火和粘结性能，抗拉粘结强度不应小于0.3N/mm2。
6玻璃纤维布：采用无碱网格布。
7防油渗面层应采用防油渗混凝土或防油渗涂料涂刷。
二、主要机具混凝土搅拌机、平板振捣器、手推车或翻斗车、水桶、半截桶、铁滚子、2m刮尺或大杠、木抹子、铁抹子、橡皮刮板或油漆刮刀、平板锹等。
三、作业条件1基层施工完毕，并通过了验收。
基层表面必须平整、洁挣、干燥，不得有起砂现象。
2已按厂房柱网进行施工区段划分，面积不宜大于50m2。
分格缝应设置纵向、横向伸缩缝，纵向分格缝间距为3-6m.横向分格缝间距为6-9m，且应与建筑物轴线对齐。
3己经根据设计要求向试验室申请了防油渗混凝土的配合比。
4面层内不得敷设管线。
凡露出面层的电线管、接线盒、预埋套管和地脚螺栓等的处理，以及与墙、柱、变形缝、孔洞等连接处泛水均应符合设计要求。
四、操作工艺(一)防油渗混凝土面层工艺。
1防油渗混凝土面层工艺流程：2找标高、弹水平线：根据墙柱上已有的+500mm水平标高线，按设计要求测出地面面层的水平线，弹在四周墙柱上。
3基层处理：铺设面层前，要对基层表面进行处理。
将灰尘等清理干净，剔除各种凸起物。
铺设面层时，在基层表面应满涂防油渗水泥浆结合层。
防油渗水泥浆按下列配制：(1)氯乙烯一偏氯乙烯混合乳液的配制：用10%浓度的磷酸三钠水溶液中和氯乙烯一偏氯乙烯共聚乳液，使PH值为7--8,加入配合比要求的浓度为40%的OP溶液，搅拌均匀，然后加入少量消泡剂（以消除表面泡沫为度）；(2）防油渗水泥浆配制：将氯乙烯一偏氯乙烯混合乳液和水，按1:1配合比搅拌均匀后，边搅拌边加入水泥，按要求加入量加入后，充分拌合使用。
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框架桥混凝土施工说明
1框架主体部分采用C35钢筋砼，要求抗渗等级不小于P8。
采用现浇法施工，先浇注箱底至边墙下梗肋顶部，当底板混凝土强度达到70%后，再绑上部钢筋，浇注边墙及顶板混凝土，边墙与底板混凝土接榫处必须凿毛。
清洗干净，先涂纯水泥浆，再浇上部混凝土。
2顶板与底板的混凝土必须一次浇注，各边墙的施工逢不得在同一水平面上。
3浇注箱身混凝土时，应预埋好有关构件的预埋件。
抗渗混凝土施工要求：
1要抗渗混凝土所用细骨料的质量，除应符合普通混凝土细骨料的有关规定外，尚应符合下列规定：
1）、宜采用中砂。
2）、含泥量不应大于3%，泥块含量不应大于0.5%。
2抗渗混凝土所用粗骨料的质量，除应符合普通混凝土粗骨料的有关规定外，尚应符合下列规定：
1）、应采用连续粒级，最大粒径不应大于40mm。
2）、含泥量不应大于1%，泥块含量不应大于0.25%。
3抗渗混凝土的配合比应通过试验确定。
施工中严格按配合比下料。
4抗渗混凝土应采用机械搅拌、机械振捣，搅拌时间不得小于2min.
5抗渗混凝土终凝后，应立即进行湿润养护。
养护时间不得小于14天。
6抗渗混凝土拆模时，结构表面的温度与环境气温之差不得大于15℃。
地下结构部分的抗渗混凝土，拆模后应及时回填。
7抗渗混凝土除应检验强度外，尚应检验抗渗性，并符合下列规定：
1抗渗混凝土数量小于250m3,应制作抗渗检查试件1组（6个）；250～500 m3时应再制作试件1组。
当使用的材料、配合比或施工工艺变更时，均应另行制作检查试件。
2当抗渗检验时，应取养护期为28～90d试件的试验结果。
8施工逢和变形逢的设置和施工，应符合设计要求。
混凝土的施工详见《混凝土作业指导书》，未尽事项请与技术人员联系。
附：《混凝土作业指导书》
编制：复核签收。