唐飛 夏旭

摘 要：在大壩失事事故中，土石壩所占比例高達(dá)70.5%。滲流問(wèn)題是土石壩中的常見(jiàn)問(wèn)題，嚴(yán)重影響水庫(kù)的安全運(yùn)行。目前，對(duì)水庫(kù)防滲加固效果的研究還比較少，因此，開(kāi)展土石壩防滲加固研究具有重大意義。為此，本文在充分了解到我國(guó)水利工程堤壩防滲加固現(xiàn)狀的同時(shí)，對(duì)水利工程堤壩防滲加固技術(shù)要點(diǎn)、應(yīng)用進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：水利工程；堤壩施工；防滲加固

據(jù)世界水工資料統(tǒng)計(jì)，在遭到破壞的水工工程中，40%以上是由滲流所造成的。我國(guó)在20世紀(jì)50～90年代，在大壩失事事故中，土石壩所占比例高達(dá)70.5%，而且滲透破壞占到31.7%，裂縫滲透破壞占到25.3%，二者之和為57%，且由于這些水利工程大都是在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、設(shè)備等極其匱乏的條件下修建的，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，許多堤壩出現(xiàn)種種問(wèn)題成為病險(xiǎn)水庫(kù)，給國(guó)家的經(jīng)濟(jì)、財(cái)產(chǎn)造成巨大的浪費(fèi)和損失。由于大中城市一般座落于水庫(kù)下游地區(qū)，人口密度大，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，垮壩洪水會(huì)造成難于預(yù)計(jì)的災(zāi)難。由此可見(jiàn)滲流控制問(wèn)題在土石壩來(lái)說(shuō)就顯得尤為重要。

1 我國(guó)水利工程堤壩防滲加固現(xiàn)狀

我國(guó)現(xiàn)有的水庫(kù)中，絕大多數(shù)修建于1958年至1976年間，大部分水庫(kù)是邊勘察、邊設(shè)計(jì)、邊施工的“三邊”工程。有的水庫(kù)甚至就沒(méi)有設(shè)計(jì)，即使有設(shè)計(jì)，也往往缺乏足夠的水文、地質(zhì)等基礎(chǔ)資料。且當(dāng)時(shí)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范極不完善；施工設(shè)備簡(jiǎn)陋，大搞群眾運(yùn)動(dòng)和人海戰(zhàn)術(shù)；建設(shè)投資不足，頻繁停建、緩建造成不少“半拉子”工程。這些先天形成的因素，致使大部分水庫(kù)的建設(shè)從設(shè)計(jì)到施工均難以保證質(zhì)量，給水庫(kù)留下了眾多隱患。隨著大江大河的初步治理及防洪減災(zāi)體系的不斷完善，病險(xiǎn)水庫(kù)已成為防洪體系中最為薄弱環(huán)節(jié)和防洪安全的最大隱患，水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作事關(guān)防洪安全的大局，事關(guān)廣大人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，國(guó)家對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作十分重視。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，國(guó)內(nèi)病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作的步伐越來(lái)越快。目前國(guó)內(nèi)大中型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作目前已進(jìn)入尾聲，小型水庫(kù)的除險(xiǎn)加固工作正處于建設(shè)的高峰期，且小型水庫(kù)數(shù)量眾多，約占水庫(kù)總數(shù)的95%，其除險(xiǎn)加固工作又受到經(jīng)濟(jì)條件、施工條件及建設(shè)周期等因素影響，投資規(guī)模及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等達(dá)均不到中型水庫(kù)的水平。在眾多小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中大壩防滲加固尤為重要，是保證大壩安全及水庫(kù)正常運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)95%的水庫(kù)大壩為土石壩，針對(duì)土壩壩體和壩基防滲加固，如何選取最為經(jīng)濟(jì)、適用的防滲體系及施工工藝，對(duì)大壩加固后的防滲效果至關(guān)重要。

2 水利工程堤壩防滲加固施工技術(shù)要點(diǎn)

1、灌漿孔的布置

水庫(kù)圍壩的灌漿防滲加固是為了有效解決壩體與壩基接觸面的滲漏，以此來(lái)達(dá)到防止壩基和壩體的滲透破壞作用，同時(shí)也加固了圍壩的壩體，增加了水庫(kù)的蓄水能力。施工中要根據(jù)圍壩特點(diǎn)，在平行壩軸線(xiàn)布設(shè)兩排孔，主要目的是構(gòu)造漿體防滲帷幕，以此來(lái)滿(mǎn)足壩體和壩基的防滲要求，使壩體產(chǎn)生濕陷固結(jié)和調(diào)整改善壩體內(nèi)部應(yīng)力的狀態(tài)。

2、裝液材料和灌裝質(zhì)量

裝液材料的選取要能實(shí)現(xiàn)壓力作用下注入地層、巖石或構(gòu)筑物的縫隙達(dá)到增加承載能力，以此來(lái)達(dá)到防止?jié)B漏和提高構(gòu)筑物整體的性能效果。一般施工中采用水泥和黏土的混合材料灌漿，這樣能夠結(jié)合水泥漿的結(jié)石強(qiáng)度高和粘土漿的漿液穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。保證灌漿質(zhì)量的重要條件就是要合理選用合適的漿液，漿液必須做到可灌性好、穩(wěn)定性高和析水固結(jié)快的要求，這樣才能形成漿體防滲性能。劈裂灌漿技術(shù)是一個(gè)先壓密后劈裂的過(guò)程，漿液和土體的相互作用機(jī)理可以分為初始鼓泡壓密、劈裂流動(dòng)和被動(dòng)土壓力階段，因此，劈裂灌漿初始階段的整個(gè)力學(xué)過(guò)程主要是土體在受到擠壓后的變形、屈服直至最終破壞而被劈裂的過(guò)程。

3、灌漿工程的監(jiān)測(cè)和施工

堤壩劈裂灌漿是專(zhuān)業(yè)性非常強(qiáng)的一項(xiàng)施工技術(shù)，好的灌漿設(shè)計(jì)才能保證灌漿的質(zhì)量，而且還需要有豐富灌漿經(jīng)驗(yàn)的高素質(zhì)施工隊(duì)伍去完成。在施工過(guò)程中還要對(duì)灌漿施工進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)灌漿過(guò)程的全面監(jiān)測(cè)才能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)異常并及時(shí)解決。這樣就能通過(guò)采取正確的處理措施把隱患降到最低。

3 水利工程堤壩防滲加固技術(shù)的應(yīng)用

1、垂直防滲處理地基

目前，我國(guó)已經(jīng)研究開(kāi)發(fā)出了射水法、鋸槽法和兩鉆一抓等薄墻施工技術(shù)，而垂直防滲幕墻就可以采用這些成墻技術(shù)進(jìn)行施工。垂直防滲特別適用于地基透水層較薄和隔水層較淺的情況，這種情況下可以做成封閉式的防滲幕墻，以達(dá)到堤基的滲流量和揚(yáng)壓力得到有效的控制，從根本上根治堤基滲透的破壞。但是實(shí)踐中采用封閉式的垂直防滲墻的施工難度比較大，造價(jià)也高，所以要在充分勘察的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的論證后才能采用。

2、滑坡體的清除

堤壩滑坡主要是由于水流的淘刷和內(nèi)部的滲水或上部壓載等因素造成的。在水庫(kù)堤壩發(fā)生滑動(dòng)時(shí)必須及時(shí)采取前截后導(dǎo)的措施，遵循削坡減載和固腳壓重的原則，來(lái)加強(qiáng)堤壩的防滲與排水工作。主滑體是在最危險(xiǎn)圓弧圓心上側(cè)的土體，實(shí)踐中一般采取挖除滑動(dòng)體中主滑體來(lái)進(jìn)行重新的填筑。除此之外，經(jīng)穩(wěn)定計(jì)算增加阻滑體的重量，也你呢掛鉤有效的提高堤坡的穩(wěn)定性。

3、劈裂灌漿

劈裂灌漿主要是運(yùn)用壩體應(yīng)力的分布規(guī)律，采取一定的灌漿壓力將壩體沿壩軸線(xiàn)方向劈裂，同時(shí)灌注合適的泥漿，形成鉛直連續(xù)的防滲泥墻，并堵塞漏洞裂縫或切斷軟弱層，以提高壩體的防滲能力。這種通過(guò)漿壩互壓和濕陷的實(shí)現(xiàn)能使壩體內(nèi)部的應(yīng)力得到重新分布，不斷提高壩體的穩(wěn)定性。在堤壩施工中，運(yùn)用劈裂式帷幕灌漿法對(duì)加固堤身和防止堤身滲漏方面能收到很好的效果。隨著土壩壩體劈裂灌漿向高土壩方向的不斷發(fā)展，在一些特定地基條件下還能實(shí)現(xiàn)壩體和地基的同時(shí)劈裂。在施工中要注意根據(jù)堤壩土質(zhì)、碾壓質(zhì)量和隱患性質(zhì)等情況，使得造孔深度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，泥墻的設(shè)計(jì)厚度也要進(jìn)行規(guī)范，這樣才能形成質(zhì)量高的垂直連續(xù)防滲帷幕，最終解決壩體的滲透問(wèn)題。

4、崩岸的治理

崩壩是由于土石組成的河岸和湖岸因受到水流沖刷，在重力作用下使土石產(chǎn)生崩落、崩塌和滑坡等現(xiàn)象?，F(xiàn)在一般的崩岸分為條形倒崩、弧形坐崩和階梯狀崩塌，崩岸的發(fā)展可使河床產(chǎn)生橫向變形，目前對(duì)崩岸的搶險(xiǎn)和治理方面主要采用的是拋石防護(hù)的方法。特別需要注意的是在拋石護(hù)岸工程中要在拋石與堤基之間鋪設(shè)土工織物反濾層。除此之外，崩岸的治理還可以通過(guò)沉排、木樁、鋼板樁、丁壩、順壩及石籠等形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水利工程施工過(guò)程中，水利工程與一般的建筑工程的相比，不僅需要具有良好的抗震性能和穩(wěn)定性，而且還要重視水利工程防滲技術(shù)。如果在水利工程施工的過(guò)程中發(fā)生滲漏問(wèn)題，則將會(huì)對(duì)水利工程帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，且將會(huì)造成工程使用安全問(wèn)題，因此，在水利工程施工中，必須做好防滲加固工作，這對(duì)提高工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益具有重要的意義。

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