陳照威

【摘 要】本文首先介紹了水閘工程滲漏產(chǎn)生的主要原因，防滲處理方法、適用性和局限性，以及病險(xiǎn)水閘在除險(xiǎn)加固時(shí)在防滲處理措施選用上需要注意哪些事項(xiàng)。然后結(jié)合工程實(shí)例分析了閘站工程地基類型、閘基類型和滲漏原因。經(jīng)過計(jì)算，閘基長度滿足滲徑長度要求的基礎(chǔ)上，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較分析，研究通過采用接觸灌漿防滲處理方法，并對(duì)防滲處理前后透水率進(jìn)行比較，確認(rèn)此方法處理效果達(dá)到預(yù)期目的。

【關(guān)鍵詞】水閘 滲漏 防滲處理 接觸灌漿

水閘工程是一種常見的水利工程，閘基滲漏是一種比較普遍的病險(xiǎn)問題，關(guān)于此類問題加固方法的研究成果也比較多。其中郭中瓊在《水閘設(shè)計(jì)問題的分析》中提到水閘工程中，水閘發(fā)生滲漏的原因很多，有設(shè)計(jì)、施工及材料本身的原因等，但絕大多數(shù)是由施工引起的，并提出了一些預(yù)防措施[1]。

1工程概況

病險(xiǎn)水閘為已建水閘，除險(xiǎn)加固工程受到場地和工程運(yùn)行條件限制，比如在閘站廠房內(nèi)施工，受到廠房層高限制，有些閘站在防滲處理施工期間要求繼續(xù)保持一定的水位，因此防滲處理方法選擇上會(huì)受到一定限制，需要因地制宜、因時(shí)制宜，通過比較方案的安全性、防滲有效性、經(jīng)濟(jì)合理性以及施工方便性和施工工期，考慮到施工場地的限制、防滲效果要求以及施工工期的緊迫性，在滿足造價(jià)合理、技術(shù)可靠要求，選擇一種或多種防滲處理方法組合對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行防滲加固，以達(dá)到最佳防滲效果。

水閘常用基底防滲主要措施有水平防滲和垂直防滲。從技術(shù)可靠性方面考慮，防滲處理一般以垂直防滲為主。水平防滲效果與可靠性不如垂直防滲好，很少用于新建水閘工程。但在已建水閘工程防滲處理中應(yīng)用，具有對(duì)施工場地要求較寬松，造價(jià)較低，具有現(xiàn)實(shí)實(shí)用性。水平防滲包括防滲鋪蓋、閘底接觸灌漿等。下面結(jié)合工程實(shí)例研究閘底接觸灌漿的應(yīng)用及效果。

閘站工程位于杭州市西南部，該地區(qū)屬錢塘江水系，處于錢塘江流域下游。 閘站地基土主要為粉土、粉砂地層，松散～稍密狀，具備接觸沖刷滲透破壞的條件。各土層力學(xué)強(qiáng)度欠佳，天然地基承載力不能滿足建筑物基礎(chǔ)要求。閘站主要建筑物有排澇閘、排澇泵站等，閘基采用樁基礎(chǔ)。閘站出水流道與消力池連接縫處可以看到明顯的涌水現(xiàn)象，有一定承壓性質(zhì)，涌水水柱高約3cm，流量估計(jì)約0.1～0.2L/s。通過鉆孔注水試驗(yàn)，鉆孔滲水量超過泵送流量。通過向孔內(nèi)投放高錳酸鉀溶液，發(fā)現(xiàn)下游河道中有大范圍紅色水流溢出，確認(rèn)閘底板與底面間局部存在接觸滲漏帶。

2滲漏原因分析

基礎(chǔ)滲流穩(wěn)定計(jì)算：按勃萊法計(jì)算需要的最小滲徑長度Lmin=C·△H[2]。計(jì)算工況（最不利工況）：外江百年一遇洪（潮）水位8.80m，內(nèi)河停泵水位4.60m。上、下游水位差△H=4.2m。C—安全滲徑系數(shù)，本工程地基土為粉土，參考《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL265-2001）表4.3.2，取C=7。計(jì)算結(jié)果：閘基防滲長度L=31.32m>Lmin=29.40m，基礎(chǔ)滲流滿足規(guī)范要求。

經(jīng)分析，閘基產(chǎn)生滲漏原因主要是閘基采用樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)沉降量很小，但地基土體比較松散，存在自身固結(jié)沉降過程，閘底板以下產(chǎn)生上下游連通的空隙，在長期接觸沖刷作用下，帶走地基土顆粒，產(chǎn)生接觸滲透破壞。

3防滲處理方法及效果

考慮了上下游水位差、閘底板長度及閘底板結(jié)構(gòu)，鑒于現(xiàn)閘底板長度能滿足滲透坡降要求，從經(jīng)濟(jì)技術(shù)上比較，決定采用水平防滲處理，即接觸灌漿處理[3]。在閘站底板與底面間進(jìn)行接觸回填灌漿，通過漿液充填縫隙凝固后形成的固化體填充滲漏通道，達(dá)到防滲止水效果。

在閘站上下游檢修平臺(tái)的各墩墻位置布置一個(gè)灌漿孔，孔距6.0m，孔深進(jìn)入閘底板以下0.5m。共布置灌漿孔16只，灌漿前全部造孔完成。漿液材料采用水泥砂漿。灌漿時(shí)要求水閘兩側(cè)水位基本持平，在灌漿過程中，觀察到灌入漿液能夠從鄰近尚未灌漿鉆孔中返上來，并且發(fā)現(xiàn)外江流道中水下也有有冒漿。根據(jù)觀察，注漿影響半徑大于15m，遠(yuǎn)大于孔距6.0m。灌漿孔之間已經(jīng)能夠形成有效搭接、達(dá)到防滲目的。

灌漿結(jié)束后對(duì)各灌漿孔重新成孔，進(jìn)行注水試驗(yàn)，結(jié)果為：I1、I10孔單位注入量0.2L/min、I7孔單位注入量0.12L/min，其余各孔為0.0 L/min。對(duì)泵站出水流道與消力池連接縫的觀察，未再發(fā)現(xiàn)有滲水現(xiàn)象。下游側(cè)原來底板分縫處有水流噴涌現(xiàn)象已經(jīng)消失，未發(fā)現(xiàn)有繼續(xù)嚴(yán)重滲漏現(xiàn)象，灌漿施工效果較好，達(dá)到了預(yù)期目的。

4結(jié)語

水閘常用基底防滲主要措施有水平防滲和垂直防滲。從技術(shù)可靠性方面考慮，防滲處理一般以垂直防滲為主。水平防滲處理具有對(duì)施工場地要求較寬松，造價(jià)較低，在除險(xiǎn)加固防滲措施中具有現(xiàn)實(shí)實(shí)用性。閘基防滲處理可以采用一種或多種方法結(jié)合進(jìn)行。

閘基采用樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)沉降量很小，而地基土體比較松散，存在自身固結(jié)沉降過程，以致閘底板以下產(chǎn)生上下游貫通的空隙。地基土允許滲透坡降小，抗?jié)B能力弱，當(dāng)?shù)鼗猎试S滲透坡降不能滿足上下游水頭差要求時(shí)，在長期水頭差作用下，由于接觸沖刷作用，帶走地基土顆粒，產(chǎn)生接觸滲透破壞。

閘站工程因閘基滲徑長度已經(jīng)滿足規(guī)范要求，對(duì)現(xiàn)有閘基采取接觸回填灌漿，恢復(fù)原有滲徑長度，即可滿足設(shè)計(jì)要求。通過檢查孔注水試驗(yàn)和對(duì)閘站出水流道與消力池連接縫的觀察，未再發(fā)現(xiàn)有滲水現(xiàn)象，灌漿施工較好，達(dá)到了預(yù)期目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭中瓊.水閘設(shè)計(jì)問題的分析[J].中國水運(yùn)（下半月），2009.9（11）.

[2]黃木順.淺談水閘的防滲及排水設(shè)計(jì)[J].中國水運(yùn)：下半月，2012，（5）.

[3]SL62-94水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：水利電力出版社，1994.