前言 南水北调兴隆水利枢纽围堰防渗墙 工程塑性混凝土配合比设计试验研究 曾 伟 (葛洲坝集团试验检测有限公司 湖北 宜昌 443002) 摘 要 本 文 以汉江兴 隆水 利枢纽 防渗墙 工程为例 ，突破 固定水 泥用量或膨润土 用量的设计方法 ，采用 固定水胶比及胶材之间的比例关系的设计方法，重点研究塑性混凝土的水胶比-9强度的关系、 膨润土掺量与强度 的关系、弹性模量 与水胶 比和膨 润土掺 量的关系。为 防渗墙 塑性混凝土配合 比设计做 出了新的尝试。 关键词 水胶 比；膨润土掺量 中图分类号 ：TV431 文献标识码 ：A 塑性混 凝土是一种水泥用量较 低并掺 入部分膨 润土(或粘土)的塑性墙体材料 ，又 称为柔性材料。它具有与土层形态非常相似 的应力应变曲线 ，其变形模量接近地基的变 形模量 ，在外荷作用下能适应地基的变形和 周 围土体的应力应变关 系，在强度较低的情 况下 ，墙 体也 不会 开裂 。国外 自20世 纪 60 年代末就开始采用塑性混凝土作为防渗墙 体材料。1989年我国首次将塑性混凝土用 于福建水 口水 电站 围堰防渗墙并获成功 ，随 后在水电工程中推广应用 。由于塑性混凝土 的砂率选择范 围大(不宜小于 45％)，我国膨 润土产地 和成 因等变异性较大 ，且膨润土参 与了水泥水化反应 ，但其水化作用尚不明 显 ，塑性 混凝土性能的试验方法 尚未统一等 原因 ，给塑性混凝土的应用带来很大困难。 因此 ，本研 究结合汉江兴隆水利枢纽防渗墙 工程 ，采用 工程 材料 ，突破 固定水 泥用 量或 膨润土用量的设计方法 ，采用固定水胶 比及 胶材之间的 比例关 系的设计方法 ，重点研究 塑性混凝土的水胶 比与强度的关系、膨润土 掺量与强度的关系、弹性模量与水胶 比和膨 润土掺量的关系。为防渗墙塑性混凝土配合 比设计做出了新的尝试 。 利 枢纽 防渗 墙工 程 采用 塑性 混 凝 土 。设 计 单位 对塑 性混 凝 土提 出了如 下技 术 要 求 ：① 抗 压 强 度 R28≥6．0MPa；弹 性 模 量 E≤1500MPa；② 渗 透系 数 K<10~cm／s；③ 坍 落 度 为 180mm～220mm，扩 散 度 为 340mm ～380mm 。 3原材料及配合 比设计 2塑性混凝土技术要求 3．1原材料 (1)水泥 ：采用葛 洲坝水泥 厂 (荆 门 )P．C 根据设 计要 求 ，南 水北调 汉江 兴隆 水 32．5水 泥。水泥物理力学性 能检测成果见 表 1 水泥物理力学性能检测成果表 安定性 凝结 时间(min) 抗折强度(MPa) 抗压强度 (MPa) 检测项 目 (ra m ) 初凝 终凝 3d 28d 3d 28d 标准要 求 平 均膨胀值不大 于 5 ≥45 ≤6o0 ≥2．5 ≥5．5 ≥1O．O ≥32．5 检测结果 O．5 143 208 3．9 7．3 21．O 41．8 计算，各断面流量计算成果见表 2。 3．3-3云岩到新市河站区间 汾 川I河 流 域 云 岩 到 新 市 河 站 相 距 18．4km的河道两岸支流众多 ，通过现场勘 察 ，在 云岩镇下 5．38km 的右岸 史村沟及 出 口的汾川河干流 ，用 同样 的方 法调查计算 的支 沟 流 量 为 18．1m3／s，干 流 的 流 量 为 1760m3／s。除此 ，还走访 了沿河两岸 的村 民， 均说明没有较大洪水发生 ，为了做到万无 一 失 ，勘察 人员分 别到 良寸沟 、兰家 哨 、八 十亩滩 附近 、温水峪大桥 以西进行 了现场 勘察 ，表明各 支流有 过水但无大水痕迹 。 4结论通过沿途实地洪水 调查 和对 当地村 民 的走访 ，结合 临镇 、新市河水文 站的实测流 量得 出以下结论 ： (1)汾川 河“13·7”特大 洪水 主要来 源 于上 中游 强降雨 、胜利水库放水 及桥梁阻 塞形成堰塞 湖后的突然下泄 。首 先是大水 冲走 了两 岸的庄稼 、树木 、部分桥 梁、居所 。 这 些漂浮 物或滚 动物堵 塞 了下 游桥 洞 ，在 桥址 处形 成临时堰塞湖 ，经过 一定时间后 桥 洞被猛 然冲开 ，造成河道洪 峰流量 的突 然增大 。(2)云岩 大桥堰 塞湖 突然 冲开形 成更 大的流量及部分支流少量 的入水 ，是新市 河 水文站基本能够保持上 游云岩断面洪峰 流量的主要原因。 调查 结果 表 明 ，距 临镇水 文 站 下约 13km的石 家 河干 流最 早 形 成 了 1540m3／s 的洪峰流量 ，洪水向下游演进过程中，漂浮 物阻塞 了云 岩大桥 的桥洞 形成堰 塞湖 ，冲 开后形成 了更 大的洪水 ，加之云岩镇 以下 部分支流少量的入水，使洪水传播 18．4km 到达 新 市水文 站仍 能保 持 1720m3／s的洪 峰流量 。(3)汾川河 “13·7”特大洪水 ，临镇水文 站 的重 现期 为 50年一 遇 ，是建站 以来实测 第二大洪水 ；新市河水文站的重现期为 100 年一遇，是建站以来第一大洪水。陕西l水利 (责任编 辑 ：周 蓓

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