黃英

（榮縣樂(lè)德鎮(zhèn)水務(wù)局 四川自貢 643100）

水利施工中土壩防滲技術(shù)處理

黃英

（榮縣樂(lè)德鎮(zhèn)水務(wù)局 四川自貢 643100）

在我國(guó)非常重要的能源中，水利資源的地位是十分突出的。國(guó)家近些年來(lái)非常重視水利工程的發(fā)展，每年國(guó)家在全國(guó)各個(gè)地方都會(huì)進(jìn)行大量的水利工程建設(shè)，目的就是充分合理利用水利資源。建設(shè)水利工程的速度不斷提高，規(guī)模不斷擴(kuò)大，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在很大程度上受到了這些因素的影響而飛速發(fā)展。然而水力施工的防止?jié)B透問(wèn)題，從始至終都是建設(shè)水利工程技術(shù)中的十分重要的環(huán)節(jié)，始終都是工程技術(shù)人員齊心協(xié)力想要解決的問(wèn)題，水利施工防止?jié)B透技術(shù)處理的好，就能直接提高水利工程的質(zhì)量與其穩(wěn)固性和安全性。此文將對(duì)防滲技術(shù)的處理方法及方式進(jìn)行全面細(xì)致的研究。

防滲技術(shù)；灌漿技術(shù)；水利工程

1 引言

我國(guó)水利資源非常豐富富饒，這不但是因?yàn)槲覈?guó)境內(nèi)江河密集，更是因?yàn)榈匦蔚孛驳忍赜械慕Y(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。而我們所建立的水利方面的眾多工程就是充分發(fā)揮水利資源的重要設(shè)施和方案。這些水利工程不僅能夠進(jìn)行灌溉、發(fā)電，同時(shí)還具有著減災(zāi)防洪的作用。同時(shí)為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活提供用珍貴的水資源。但是許多水利工程中，因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)間過(guò)于長(zhǎng)久，往往都有著程度或輕或重的隱患，其中最普遍和常見(jiàn)的的隱患就是滲漏。滲漏對(duì)水利工程功能的發(fā)揮有著十分重要的影響，甚至?xí){到人們的財(cái)產(chǎn)安全和生命安全。鑒于這種十分危險(xiǎn)的情況，要立即采取相應(yīng)舉措來(lái)對(duì)水利工程的滲漏問(wèn)題進(jìn)行加固除險(xiǎn)。

2 土壩防滲技術(shù)處理方案

根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)發(fā)生的1000起水利工程事故中，滲流管涌塌坑約總事故的1/3以上。所以解決滲流問(wèn)題是極其重要的，土石壩的運(yùn)行過(guò)程中，允許存在一定程度的正常滲流，但如果存在異常滲流，就必須立刻采取相應(yīng)的處理舉措。引起土壩異常滲流的因素多種多樣，要完成的除險(xiǎn)目的也不是完全相同的，因此，在進(jìn)行加固修復(fù)時(shí)，必須根據(jù)工程的具體的不同情況對(duì)幾種加固方法進(jìn)行施工、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較。完美的土石壩加固方法應(yīng)該不但在經(jīng)濟(jì)上合理還要技術(shù)上可靠。

2.1 處理壩基滲漏

對(duì)于壩基滲漏的情況，要根據(jù)不同情況采取開(kāi)挖土質(zhì)截水槽、增設(shè)上游鋪蓋、防滲墻、灌漿帷幕、褥墊排水層、反濾透水蓋重等措施。其中防滲墻有樁柱式防滲墻、混凝土防滲槽、自凝灰漿防滲墻、泥漿槽防滲墻以及灌漿帷幕和混凝土防滲墻的組合。接下來(lái)針對(duì)一些加固除險(xiǎn)工程實(shí)例簡(jiǎn)要分析研究。

2.1.1 漏水情況不嚴(yán)重，透水地基深

對(duì)于這種情況壩前用土工膜或黏土做上游鋪蓋，使?jié)B徑長(zhǎng)度增加，降低水力比率，從而盡可能的減少滲透流量。但是小型水庫(kù)往往都有澆灌任務(wù)，往往不可能將水庫(kù)全部放空，所以在加固除險(xiǎn)工程中還沒(méi)有使用過(guò)這種方法。

2.1.2 深度不深的壩前透水地基

對(duì)于這種情況采取土工膜截水槽或明挖加填黏土防滲比較合理，由于許多小型水庫(kù)即使不透水但地基較淺，而且建造時(shí)沒(méi)有大型機(jī)械設(shè)備，再加上當(dāng)時(shí)人們的意識(shí)與技術(shù)不夠，很多地基里沒(méi)有打造防滲齒槽，下游較多的小型水庫(kù)，在汛前水位很容易達(dá)到死水位，干旱時(shí)候有的下游水田不能供上水，從而造成插后干。針對(duì)水庫(kù)下游水田較多，透水量較大，透水地基較淺的小型水庫(kù)，可以采用灌漿帷或防滲墻幕進(jìn)行加固防滲，但由于具備這種工程能力的施工單位十分稀少，并且小型水庫(kù)加固除險(xiǎn)工程利潤(rùn)較低，施工單位一般不愿意進(jìn)行施工，所以這種方案雖然在理論上十分不錯(cuò)，但在實(shí)際施工中卻困難重重。

如今正在進(jìn)行建造設(shè)計(jì)的小型水庫(kù)采用土工膜截水槽或明挖加填黏土的壩基防滲方法，在前壩腳處根據(jù)開(kāi)挖土質(zhì)、深度情況在前壩腳處確定合適的邊坡，一直挖到弱透水層，從而在槽中鋪設(shè)土工膜或填筑黏土以達(dá)到壩基防滲的目的。膜的滲透系數(shù)十分小，大概為10～12cm/s，像這樣的透水性，如果用透水量來(lái)計(jì)算的話，就好比于50m的水頭差透過(guò)面積100cm2、厚為1mm的土工薄膜的水量，大致為4.321～0.432cm/d；這種方法防滲加固效果較明顯，施工易行簡(jiǎn)單。

2.1.3 地基深度大，滲漏量比例小

根據(jù)病險(xiǎn)水庫(kù)情況，處理壩基滲漏又分為兩種情況，如果滲流致使?jié)B穩(wěn)壩基時(shí)，可采用透水料蓋重、排水減壓井的方法，具體做法是在壩基清基完成后，接著鋪墊一層無(wú)紡布，接著填裝碾風(fēng)化料，完成后相對(duì)密度要保證大于0.75，并且按照1：3向下游傾斜，把排水溝設(shè)置在壓滲體末端；如果滲流沒(méi)有導(dǎo)致壩基滲穩(wěn)時(shí)，不處理壩基，只需簡(jiǎn)單打造排水溝，蔽日施工正在進(jìn)行水庫(kù)采用這種方法。

2.1.4 地基深度大，滲漏量大，影響蓄水與供水

當(dāng)滲漏量大，透水地基深度大時(shí)，可采用混凝土防滲墻、圍帷灌漿等方法防滲加固。塑性混凝土防滲墻穩(wěn)定性、和易性均比普通混凝土好，終凝、初凝時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)澆筑和輸送有利，比黏土混凝土、粉煤灰混凝土、普通混凝土防滲墻都節(jié)約水泥，從而大大降低成本，從而保證防滲性能，保證耐久性；但它的缺點(diǎn)是其材料配比相比于工藝掌握、試驗(yàn)要求很嚴(yán)格，凝結(jié)體的抗?jié)B坡降一般小于黏土混凝土、粉煤灰混凝土、混凝土防滲墻。其拌和物的密度通常為2～2.2g/cm3之間，小于普通混凝土；抗壓強(qiáng)度在28d時(shí)通常在1.0～5.0MPa之間，早期時(shí)候抗壓強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢，而后期強(qiáng)度增長(zhǎng)快，同時(shí)可延長(zhǎng)大概1年的水化作用，強(qiáng)度迅速怎張，彈性初始模量比104MPa小，應(yīng)變值極限偉0.33～0.7%之間，相比于普通混凝土，比普通混凈土大2～4倍，干縮性也是如此。

2.2 處理壩體滲漏

對(duì)于壩體滲漏的情形，也要分析具體情況采取上游壩坡鋪設(shè)防滲墻、土工膜、增加排水設(shè)備、開(kāi)挖、灌漿帷幕。防滲墻的有構(gòu)成材料有普通混凝土、筋混凝土、塑性混凝土、黏土混凝土、回化灰漿和自凝灰漿等，對(duì)于造孔機(jī)具，有反、正循環(huán)沖擊鉆機(jī)、鏈斗式挖槽機(jī)、抓斗機(jī)、鋸槽機(jī)、射水成槽機(jī)、振動(dòng)切槽、振動(dòng)板樁、多或單頭深層攪拌機(jī)、振動(dòng)沉膜、高噴機(jī)等。

不良的施工是壩體滲漏的主要原因：

據(jù)相關(guān)資料顯示，我國(guó)絕大多數(shù)的潰壩常見(jiàn)于小型水庫(kù)。而發(fā)生潰壩的水庫(kù)中，98%以上都是土壩，大約是土壩總數(shù)的4%左右，由此可見(jiàn)土壩滲漏是十分容易常見(jiàn)的。心墻填筑用風(fēng)化料，經(jīng)過(guò)鉆探得知，心墻會(huì)形成厚度在0.2～0.8m之間的夾層。據(jù)估計(jì)和計(jì)算，每年大約有42萬(wàn)m3左右的滲漏量，從而導(dǎo)致下游壩坡滲穩(wěn)。前些年曾經(jīng)對(duì)水庫(kù)進(jìn)行加固除險(xiǎn)，上游翻修壩坡結(jié)合壩體防滲，砌石護(hù)坡，25cm的護(hù)砌厚度，設(shè)土工膜，設(shè)20cm的墊層，從而合理解決了這一問(wèn)題。

3 處理其他形式的滲漏

其他形式的滲漏問(wèn)題主要是壩基與壩體或壩肩之間的不良結(jié)合與壓實(shí)，或者建筑物周圍存在不良?jí)簩?shí)及埋管錯(cuò)位、開(kāi)裂，導(dǎo)致滲漏時(shí)繞壩等。其中壩基與壩體接觸而產(chǎn)生的滲漏，是因?yàn)椴缓细竦那寤こ袒蛘邲](méi)打造心墻造成的，根據(jù)具體情況，可采用上述明土工膜及塑性混凝土或挖加填黏土防滲墻的方法來(lái)加固防滲；壩肩與壩體接觸而產(chǎn)生的滲漏現(xiàn)象是最為多見(jiàn)的，由于施工時(shí)對(duì)坡度、壩肩坡積累物處理不妥當(dāng)，十分易發(fā)生滲漏甚至引發(fā)事故。例如某小型水庫(kù)，它的右壩肩的材料是風(fēng)化巖，風(fēng)化巖的坡度比較陡，20世紀(jì)70年代時(shí)候曾經(jīng)對(duì)該小型水庫(kù)壩肩進(jìn)行過(guò)簡(jiǎn)單處理，即進(jìn)行填筑，不料導(dǎo)致滲漏。2010年7月28日洪災(zāi)時(shí)發(fā)生十分嚴(yán)重的管涌最終導(dǎo)致潰壩，正在進(jìn)行中的加固除險(xiǎn)設(shè)計(jì)方案是在右壩肩巖石（黏土心墻中心線的位置）上修建混凝土墻，墻高和校核洪水位同高，擴(kuò)大接頭的心墻體的斷面，從而保證繞流滲徑長(zhǎng)度要求在任一高程處均能得到滿足，防止?jié)B流而造成破壞。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，病險(xiǎn)水庫(kù)加固除險(xiǎn)中處理土壩滲漏是一項(xiàng)綜合且復(fù)雜的工作，這不但要求管理水利人員必須采用適當(dāng)?shù)呐潘O(shè)備、合理的截滲方式，減除、降低滲透壓力，降低壩體浸潤(rùn)線，避免沼澤化或滲透變形，保證水庫(kù)建筑物工程的安全。本工程經(jīng)過(guò)土壩防滲技術(shù)加固除險(xiǎn)處理后，不斷地完善防洪體系，大大提高了調(diào)控水資源能力，經(jīng)濟(jì)效益也顯著得到提升。

[1]鄭金泉.探討小型水庫(kù)的幾種主要加固除險(xiǎn)技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究，2015（22）.

[2]劉少華.龍泉水庫(kù)壩體滲流控制及分析探討[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（02）.

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2016-5-20