謝為江，李林驊

（江西省水利科學研究院，江西 南昌 330029）

0 引 言

近年來，水利水電工程建設項目中，因防滲墻工程問題，導致水庫不能按設計水位運行，從而使整個建設項目無法發(fā)揮正常效益，更有甚者，產生倒堤潰壩、房毀田淹的后果，此類教訓屢見不鮮。由于防滲墻工程普遍存在一定的問題，這讓建設參與者們望“墻”生畏，各級水行政主管部門也希望能在現有法規(guī)和規(guī)程規(guī)范[1-4]基礎上，有針對性地補充出臺一些政策和技術條款，以規(guī)范防滲墻工程的建設和管理。

多年來，科研工作者針對防滲墻工程質量問題開展了大量的研究，宗敦峰[5]等回顧了防滲墻發(fā)展技術，重點圍繞防滲墻修筑、除險加固、特殊圍堰防滲墻施工工藝展開研究；梅良敏[6]等結合防滲墻所在地地質條件，提出復合土工膜心墻普通混凝土防滲墻施工方法；邵連方[7]，張才夫[8]等對采用檢測技術來進行防滲墻質量控制的方法進行了研究。這些學者的研究，多集中在單方面對施工技術或檢測技術進行研究，而從勘察、設計、施工、檢測和驗收等多環(huán)節(jié)多方面系統(tǒng)地梳理防滲墻工程存在的問題并開展系統(tǒng)研究的卻甚少。為此，本文基于大量工程施工實踐，全面分析了防滲墻工程在勘察、設計、施工、檢測和驗收等過程中存在的諸多問題，提出相應的對策，以保障防滲墻工程的質量和安全，為防滲墻工程建設參與者提供借鑒與引用。

1 防滲墻工程存在的主要問題及原因分析

在水利水電工程項目中，防滲墻工程是重要的隱蔽工程，它的質量問題將直接影響整個工程的正常運行及安全生產，事關廣大人民群眾的生命財產安全?？v觀近年來我國水利水電防滲墻工程建設現狀，導致防滲墻工程出現問題的原因幾乎貫穿整個建設過程，現分別從勘察、設計、施工、檢測和驗收等環(huán)節(jié)來進行梳理。

1.1 勘察環(huán)節(jié)

勘察是工程建設的“開路先鋒”，其成果的準確性將影響整個工程的建設質量。防滲墻工程在勘察環(huán)節(jié)存在的問題主要有：

（1）鉆探孔位未布置在防滲墻軸線上。在水利水電工程建設中，勘察人員通常將鉆探孔位布置在堤（或壩）的中軸線上，而設計人員則根據“前堵后排”的理念，往往把防滲墻布設在迎水面一側甚至迎水坡坡腳或二級平臺，而這兩條軸線位置的地質條件往往差異很大。如：贛東大堤南昌段某除險加固工程（如圖1），勘察提供的地質剖面圖在大堤中軸線位置，而設計防滲墻軸線位于上游側，與勘察中軸線相距約5m。實際施工時發(fā)現，防滲墻設計軸線上約8m深處遇成片塊石（古代堤防所設塊石護坡），原定設計方案無法鉆進成槽，加上施工期堤頂公路交通繁忙，防滲墻設計軸線也無法更改，不得不更換施工工藝，增加大量投資。

（2）鉆探布孔密度偏稀。根據現行的GB 50487-2008《水利水電工程地質勘察規(guī)范》要求，在初設階段，土石壩工程布孔間距為50～100m，堤防工程為100～500m，勘察單位往往取最大值，即大壩工程布孔間距為100m，堤防工程布孔間距為500m，這種布孔方案密度偏稀。在防滲墻工程施工時，經常發(fā)現地質條件與勘察報告出入較大，給施工帶來困難。為應對地勘成果粗略的現狀，在修訂的防滲墻施工規(guī)范[1]中，增補先導孔要求，即要求施工單位在防滲墻施工前進行補充勘察，但由于施工單位往往缺少地勘的專業(yè)力量（無裝備和技術），且費用無著落（投標報價中不含復勘費用），因而很多施工單位在實際施工中并未按照規(guī)范要求實施先導孔，給防滲墻施工埋下質量隱患。

（3）勘察成果針對性不強。防滲墻工程需要重點查清的是透水層的厚度與分布、相對不透水層的性狀（嵌巖難度）和埋深、卵石層的厚度和級配（特別是最大卵石粒徑）、地下水位、地層空隙率、地層防塌性等。而當前，大多數勘察成果仍側重描述地層承載力、巖土力學試驗，忽略了與防滲墻施工相關的專門性工程地質問題，勘察成果沒有針對性，參考意義不大，不能有效地服務于設計人員。

1.2 設計環(huán)節(jié)

因設計不合理導致防滲墻施工無法實施或防滲墻工程防滲效果失效的案例比例很高。防滲墻工程設計階段所存在的問題主要有：

（1）設計方案不合理。案例1：內蒙古某城市防洪工程，設計方案為液壓抓斗成槽造墻工藝，防滲墻軸線位于迎水面堤腳處，由于堤腳灘地表層即為砂卵石層（且含砂量低、孔隙率大），地下水位高（地面以下0.8m），實際施工時發(fā)現，在這種地質條件下，因泥漿護壁失效，槽孔嚴重坍塌，無法成槽施工。案例2：東北某省一大堤加固工程，防滲墻設計方案為深層攪拌成墻工藝，實際施工時發(fā)現，地層中含大量卵石，無法攪拌成墻。此外，設計方案未充分考慮交通條件或場地條件，導致無法施工的案例也很多。

（2）必要性、可行性論證不充分。很多防滲墻工程，設計沒有進行滲透穩(wěn)定性計算和復核，對防滲范圍、墻體材料、墻體厚度的確定與選擇比較隨意。如：某些均質土壩，僅存在基巖滲水現象，卻盲目地選擇混凝土防滲墻方案，浪費投資；某些堤防，強透水層主要集中在底部，卻設計成懸掛式防滲墻方案，導致防滲失效。

（3）缺少防滲墻工程的設計規(guī)范。由于沒有針對防滲墻工程的專項設計規(guī)范，設計人員無據可依；

（4）防滲墻施工預算定額更新不及時。防滲墻施工預算定額多年不更新或更新不及時，導致防滲墻施工預算單價低得離譜。如：江西省某工程射水造墻招標限價明顯低于施工成本價,由此的后果是施工質量得不到保證。

圖1 贛東大堤南昌段某除險加固工程防滲墻勘探軸線與施工軸線位置示意圖

（5）部分防滲墻設計人員不專業(yè)或不熟悉業(yè)務。當前，部分水利設計院，技術人員配置不齊，設計項目中，往往是水工專業(yè)挑大梁，集水工、水文、結構、機電、巖土等專業(yè)于一身，造成不少工程設計提出的施工工藝隨意且施工方案粗糙。

（6）設計標準偏低。如：近年來很多庫區(qū)防護工程中的堤防，普遍出現滲漏問題，分析發(fā)現，由于庫區(qū)防護工程中的堤防往往長期處于高水位運行狀態(tài)，其工況與土石壩基本相同，但設計工作往往仍將其作為堤防工程對待，依然按照堤防的質量標準進行設計。實際上，庫區(qū)防護工程中的堤防，應執(zhí)行大壩的設計標準。

（7）設計審查把關不嚴。防滲墻工程在房屋建筑行業(yè)屬“危大工程”，其設計方案須履行較為嚴格的審查程序，而水利水電行業(yè)并沒有把防滲墻工程作為一個專項來對待，設計審查重視程度不高，把關不嚴。

1.3 施工環(huán)節(jié)

防滲墻施工的工序繁多，專業(yè)性強，要確保工程質量，必須精心施工，然而，當前防滲墻施工領域存在很多問題，難以做到精心施工。主要問題有：

（1）資質管理存在盲區(qū)。根據《建筑業(yè)企業(yè)資質管理規(guī)定》（中華人民共和國建設部令159號），所有施工企業(yè)，必須取得建筑業(yè)企業(yè)資質證書后，方可在資質許可的范圍內從事建筑施工活動。防滲墻施工所對應的資質是“水工建筑物地基與基礎處理專業(yè)承包資質”，但由于水利水電施工總承包資質可承擔各種專業(yè)工程施工，因此，當前水利水電建設市場中，承擔防滲墻施工的主體大多是總承包施工企業(yè)，而總承包施工企業(yè)實際上大多不具備防滲墻施工的專業(yè)人員和專業(yè)設備，往往把防滲墻施工任務分包給不具備資質的“專業(yè)”施工隊伍。由此普遍存在以下現象：具有防滲墻施工資質的單位，并沒有專業(yè)的人員和設備，而擁有防滲墻施工設備和人員的單位，卻沒有施工資質。

（2）施工裝備及施工工藝落后，智能化程度低。目前，我國防滲墻施工工藝大多沿用20個世紀80年代從國外引進的技術，設備笨拙，消耗大量勞力，質量保證度不高。

（3）施工人員普遍素質不高。由于防滲墻施工屬野外作業(yè)，條件艱苦，收入較低，從業(yè)人員大多文化水平不高，而防滲墻施工工藝繁雜，工作精度要求高，需要操作者具備較高的技能和素養(yǎng)，普通工人難以勝任。

1.4 檢測和驗收環(huán)節(jié)

檢測和驗收是工程投入使用前的最后一道關，按照規(guī)定，工程須經檢測合格后方可驗收。當前防滲墻工程檢測和驗收環(huán)節(jié)存在的問題主要有：

（1）缺少精準可靠的檢測技術。防滲墻施工質量不易控制，易出現斷裂、不連續(xù)、接頭分叉等質量缺陷，并且具有隱蔽性等特點，因此對防滲墻的連續(xù)完整性、墻體強度和滲透系數等質量檢測就顯得非常必要且重要。由于防滲墻工程屬地下隱蔽性工程，對其進行實體質量檢測存在一定的技術難度。一是水利水電防滲墻墻體厚度小，實施鉆芯檢測時，鉆孔容易偏出墻外；二是水利水電工程防滲墻是以防滲為主要目的，設計強度較低，且墻體強度往往不均勻，難以鉆取完整的芯樣；三是防滲墻無損檢測技術滯后，缺少能準確探測并辨識防滲墻缺陷的物探技術。正是源于以上因素，當前尚無成熟可靠的檢測技術對防滲墻工程進行精準的質量評價。

（2）水利水電行業(yè)實施的防滲墻工程大多都屬于隱蔽工程，當前，確定防滲墻施工質量合格的數據很多都是間接獲得，這就導致支撐防滲墻工程驗收合格的數據與資料可靠度不高，因此很多防滲墻工程驗收后，仍有滲漏甚至嚴重滲漏現象。

2 對策和措施

防滲墻技術20世紀50年代初期源于西歐、意、法等國，于1959年引進我國。60年來，我國水利水電工程防滲墻技術，從無到有逐漸發(fā)展至今，已在各種地層中修建各種用途的防滲墻。特別是近年來在病險水庫及堤防除險加固工程中得到了廣泛的應用，實踐證明防滲墻的防滲效果明顯。然而，隨著我國水利水電工程的蓬勃發(fā)展，對防滲墻技術的要求也越來越高，因此有必要多措并舉，以提高防滲墻工程質量。現結合防滲墻工程建設過程中梳理出的突出問題，提出如下對策措施：

2.1 出臺完善政策法規(guī)

（1）修訂勘察規(guī)范，補充防滲墻工程相關內容。建議下一次修訂《水利水電工程地質勘察規(guī)范》時，在初步設計階段增列防滲墻專項工程，明確要求鉆探孔位應布置在防滲墻軸線上（而非堤壩中軸線上），縮小鉆孔孔距（建議不超過25m）,要求查清針對防滲墻的專門性工程地質問題（如：地層透水性、砂卵石級配、孔隙率、地下水位、孔壁穩(wěn)定性等），除常規(guī)的測試項目外，建議增列鉆孔注漿試驗和護壁試驗。由于地層失漿性和孔壁穩(wěn)定性是防滲墻工程中主要的工程地質問題，設計人員在選擇合適的防滲墻施工工藝時，須充分考慮以上地質條件。

（2）補充出臺防滲墻工程設計規(guī)范。設計規(guī)范應重點明確以下事項：防滲墻工程的可行性必要性論證（須進行滲透穩(wěn)定性計算與復核）；明確防滲墻的墻體材料（主要物理力學指標）、厚度、深度、軸線范圍以及施工工藝，且施工工藝的確定，應作技術性、經濟性比選；規(guī)范中應明確，庫區(qū)防護堤防防滲，應按大壩的標準進行設計。

（3）借鑒住房建筑行業(yè)的做法，推行類似于“危大工程”的專項管理制度，對水利水電防滲墻工程實行更嚴格的設計審查和質量控制。

（4）建議下一次修訂《水利水電建設工程驗收規(guī)程》時，要求防滲墻工程的驗收，必須經歷一次汛期（或與設計洪水位相當的高水位）考驗后，方可驗收。

2.2 推行資質與人員管理

（1）防滲墻施工工藝復雜，專業(yè)性強，要確保工程質量，必須由專業(yè)的施工隊伍來實施。對于承擔防滲墻施工業(yè)務的單位，建議有關部門對其施工裝備、施工人員、組織機構、管理體系、施工業(yè)績等進行考核、評審，按施工工藝分類推行專項資質的認定和管理，杜絕無資質從業(yè)或超資質從業(yè)的現象。

（2）對防滲墻設計人員實施培訓、考核，推行防滲墻工程設計人員執(zhí)業(yè)許可制度，要求執(zhí)業(yè)人員取得相應資格后方可從事防滲墻設計工作，設計圖紙須加蓋執(zhí)業(yè)印章。

2.3 鼓勵技術創(chuàng)新和研發(fā)

（1）針對防滲墻施工工藝落后的問題，建議出臺政策，鼓勵防滲墻施工技術的創(chuàng)新和研發(fā)，并盡快形成相關的技術規(guī)范。特別須注重理論創(chuàng)新，力爭在工藝原理方面取得重大創(chuàng)新和突破，以大幅度提高防滲效果，降低施工成本。與此同時，兼顧引進國外或其他行業(yè)先進的地下連續(xù)墻技術（例如TRD工法、水平切槽技術等，但不能照搬，須根據水利水電防滲墻工程的特點進行技術優(yōu)化和改進）。

（2）針對施工作業(yè)智能化水平低的問題，建議運用物聯網技術，安裝自動化控制設備，在防滲墻施工方面探索“人工智能+”的理念，以提高防滲墻工程施工效率和施工質量。

（3）針對防滲墻檢測難的問題，須創(chuàng)新檢測方法，建議采用連通試驗的方法進行檢測，即墻前墻后分別鉆孔，進行連通試驗（連通介質選用水流摻示蹤劑，或電流攜示蹤波），以實現防滲效果的精準檢測和客觀評價。

3 結語

水利水電防滲墻工程的質量管理，事關水利建設安全生產大局，當前水利水電防滲墻工程所存在的問題，正是工程建設中的“短板”，須全方位加強“監(jiān)管”。須重視建設管理工作的頂層設計，力爭在勘察、設計、施工、檢測和驗收等各環(huán)節(jié)，多措并舉，綜合治理，同時修正相應的管理制度和技術準則，及時打上“補丁”，消除“系統(tǒng)漏洞”。唯有如此，才能徹底解決水利水電防滲墻工程所存在的問題，有效地消除工程中的安全隱患。