化希勇

（中國(guó)水利水電第十二工程局有限公司 浙江杭州 310004）

我國(guó)在發(fā)展過(guò)程中水利工程建設(shè)范圍十分廣泛，不僅有三峽這樣的超級(jí)工程，還包括了許多小型水利設(shè)施，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展起到極大作用。因其對(duì)民眾生活影響較大，所以國(guó)民對(duì)水利工程的重視程度也很高。然而，在水利工程建設(shè)中，堤防防滲技術(shù)一直是較難解決的問(wèn)題，是工程施工過(guò)程中的技術(shù)難點(diǎn)［1］，如不妥善治理，將給水利建設(shè)帶來(lái)一系列安全隱患，影響整個(gè)工程的正常運(yùn)行。本文以酉水落水洞水電站工程為例，對(duì)大型水利工程堤防防滲施工技術(shù)進(jìn)行細(xì)致研究，旨在提升該工程項(xiàng)目的安全性和實(shí)用性。

1 工程概況

酉水落水洞水電站位于沅水一級(jí)支流酉水北源干流的中游，壩址位于湖南省龍山縣白羊鄉(xiāng)和湖北省來(lái)鳳縣綠水鄉(xiāng)交界的龍咀河峽谷出口，距上游龍山縣城12km、來(lái)鳳縣城21km，距下游已建的灣塘電站15km。

項(xiàng)目工程等別Ⅲ等，主要建筑物3級(jí)，大壩設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)500年一遇。正常蓄水位443.0m（汛期防洪限制水位441.0m），死水位440.0m，校核洪水位445.54m，總庫(kù)容3019 萬(wàn)m3，總裝機(jī)35MW。

樞紐建筑物主要包括廠(chǎng)區(qū)及進(jìn)廠(chǎng)公路、左右岸擋水壩、主副廠(chǎng)房及安裝場(chǎng)、溢流壩。兩岸均采用重力壩與岸坡連接，左岸接頭壩連接主廠(chǎng)房進(jìn)水口左邊墩與左岸山坡，分5個(gè)壩段，長(zhǎng)86.0m；右岸接頭壩連接溢流壩右邊墩與右岸山坡，分6個(gè)壩段，長(zhǎng)125.04m。

2 工程防水施工要求

2.1 施工范圍

小型水利工程在施工過(guò)程中防滲范圍有明確規(guī)定，水利工程頂部防滲施工是整個(gè)施工過(guò)程中較為重要的環(huán)節(jié)，相關(guān)施工單位要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)做好防滲水施工、驗(yàn)收及管理工作［2］。與此同時(shí)，在施工過(guò)程中，會(huì)運(yùn)用到大量的建材及相關(guān)設(shè)備，為避免其因存放及環(huán)境因素遭受水的侵蝕，要注意做好前期防水工作，保證工程順利開(kāi)展。

2.2 施工要求

雖然改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)科技取得了飛速發(fā)展，但是防滲技術(shù)設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定的差距。

當(dāng)前階段，我國(guó)水利工程面臨的主要問(wèn)題為防滲技術(shù)單一，這主要是因?yàn)槲覈?guó)科技水平和西方發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定差距。而防滲工程具有較高的復(fù)雜性和嚴(yán)謹(jǐn)性，相關(guān)影響因素較多。單一的防滲技術(shù)很難達(dá)到工程預(yù)期的防滲目標(biāo)，同時(shí)我國(guó)早期水利堤壩受制于技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)因素，對(duì)工程安全造成影響。因此，在防滲施工過(guò)程中，需滿(mǎn)足以下施工要求。

首先，相關(guān)工作人員在工程開(kāi)始之初，需對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及堤防滲水情況進(jìn)行實(shí)地勘察，之后根據(jù)實(shí)際環(huán)境有針對(duì)性地選擇施工技術(shù)，完善施工方案，并在施工過(guò)程中嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)方案開(kāi)展施工，保證工程堤防結(jié)構(gòu)質(zhì)量［3］。

其次，很多工程因材料及設(shè)備影響導(dǎo)致堤壩防滲質(zhì)量問(wèn)題，相關(guān)技術(shù)人員和監(jiān)理人員在施工過(guò)程中要嚴(yán)格把控建材及設(shè)備質(zhì)量，預(yù)防因材料不合格影響施工效果，并嚴(yán)格按照規(guī)定合理使用儀器，保證施工進(jìn)度。

最后，水利工程堤防防滲施工會(huì)受制于很多人為和技術(shù)因素，為保證工程順利進(jìn)行，可利用先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建堤防結(jié)構(gòu)三維立體圖，確定相關(guān)數(shù)據(jù)，施工方據(jù)此進(jìn)行針對(duì)性施工。同時(shí)，為預(yù)防因施工方人為因素影響施工質(zhì)量，需加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn)力度，保證熟練掌握各項(xiàng)施工技術(shù)及整個(gè)施工流程，保證堤防防滲施工效果。

從上表中可以看出新疆忍冬在西寧城區(qū)3月底開(kāi)始萌發(fā)，4月中旬開(kāi)始展葉，5月到6月到達(dá)生長(zhǎng)盛期，花期集中在5月中下旬，花期持續(xù)20-40d左右，果實(shí)在7月中下旬成熟，呈黃色或者紅色，觀賞價(jià)值較高。落葉期10月中下旬，整個(gè)生長(zhǎng)期達(dá)215d，新疆忍冬萌芽較早，落葉比較晚，整個(gè)綠期比較長(zhǎng)，適宜西寧地區(qū)園林配置示范及山地造林，是不可多得的優(yōu)良園林綠化及造林樹(shù)種。

本文通過(guò)以酉水落水洞水電站為例，對(duì)其堤壩防滲施工進(jìn)行具體分析。

3 施工技術(shù)

3.1 灌漿工程概況

落水洞水電站的灌漿項(xiàng)目包括擋水壩工程、溢流壩工程、主副廠(chǎng)房的鉆孔和帷幕灌漿、溢流壩壩踵及壩趾部位固結(jié)灌漿。一期為左岸擋水壩帷幕灌漿，溢流壩帷幕灌漿，右岸1#擋水壩帷幕和回填灌漿，廠(chǎng)房帷幕灌漿和鋼襯接觸灌漿。帷幕灌漿按壩（閘）段分序施工。

3.2 固結(jié)灌漿施工技術(shù)

溢流壩壩踵及壩趾部位各布置3 排固結(jié)灌漿孔，固結(jié)灌漿上游齒槽混凝土澆筑至413.6m，且在蓋重混凝土達(dá)到50%強(qiáng)度后方可進(jìn)行。固結(jié)灌漿孔定好方位，誤差不大于5°，灌漿孔位置與設(shè)計(jì)孔位偏差不大于10cm。對(duì)于下游齒槽部位，為避免鉆孔破壞底板結(jié)構(gòu)鋼筋，固結(jié)孔位預(yù)埋PVC套管［4］。

固結(jié)灌漿分2 序，每個(gè)次序第一段次壓力按0.3MPa 控制，之后段次壓力均按0.5MPa 控制；固結(jié)灌漿孔的排距2.0m，孔距3.0m、孔深5.0m。

沖洗風(fēng)壓及沖洗水壓分別采取50%及80%的灌漿壓力，需注意當(dāng)壓力大于0.5MPa 時(shí)，運(yùn)用0.5MPa 即可?？蛇\(yùn)用風(fēng)水聯(lián)合或單一脈沖法沖洗斷層夾泥及破碎帶固結(jié)孔。結(jié)束沖洗后，需進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn)從而保證灌漿效果。在測(cè)試過(guò)程中，需要注意對(duì)存在地下水的固結(jié)孔進(jìn)行涌水壓力測(cè)定，為保證試驗(yàn)效果，可申報(bào)至相關(guān)工程師經(jīng)批準(zhǔn)后適當(dāng)增加灌漿壓力。灌漿過(guò)程中為防止意外情況出現(xiàn)，壓力表需派遣專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行看守，隨時(shí)對(duì)被灌地段情況予以觀察。在灌漿過(guò)程中需要注意，必須連續(xù)完成每個(gè)灌漿孔的灌漿工作，期間因故中斷時(shí)間必須小于30min，如中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)需重新進(jìn)行清洗，針對(duì)清洗無(wú)效情況需掃孔重新從開(kāi)始灌漿水灰比開(kāi)始灌注。當(dāng)規(guī)定壓力下灌漿量不足0.8L/min或單孔灌漿注入率不足0.4L/min，繼續(xù)進(jìn)行30min灌注即可結(jié)束。如遇特殊情況無(wú)法滿(mǎn)足上述結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，需及時(shí)向相關(guān)工作人員進(jìn)行報(bào)告并針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行處理。

整個(gè)灌漿過(guò)程需嚴(yán)格依據(jù)《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（SL 62-2014）完成，如灌漿中發(fā)生串漿、漿液變濃、冒漿等情況，相關(guān)工作人員需及時(shí)記錄并依據(jù)規(guī)范及時(shí)處理。

3.3 帷幕灌漿施工技術(shù)

帷幕灌漿施工前需首先處理土層或者壩體的孔隙和裂縫，并完成注漿，通過(guò)連續(xù)性阻水帷幕進(jìn)而降低滲流量及滲透壓［5］。

帷幕灌漿采用自動(dòng)記錄儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。帷幕灌漿混凝土蓋重為3.0m，混凝土強(qiáng)度達(dá)到50%以上時(shí)方可進(jìn)行灌漿。針對(duì)設(shè)置抬頭觀測(cè)設(shè)備的灌區(qū)，需首先進(jìn)行儀器裝置，并做好前期測(cè)試工作后即可開(kāi)始正式灌漿。整個(gè)灌漿過(guò)程中需進(jìn)行實(shí)時(shí)抬頭監(jiān)測(cè)并記錄監(jiān)測(cè)結(jié)果，一旦抬動(dòng)變形值大于設(shè)計(jì)值時(shí)需及時(shí)停止施工，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果報(bào)送至監(jiān)理人，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理。

先導(dǎo)孔采用自下而上分段灌漿法和孔口封閉法進(jìn)行灌漿，分3 序，各序段次根據(jù)孔深確定，每個(gè)次序第一段次壓力按0.3MPa 控制，之后的段次壓力均按0.8MPa 控制。灌漿過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)建筑物結(jié)構(gòu)分縫與抬動(dòng)觀測(cè)孔串通時(shí)，立即停灌，按監(jiān)理人指示采取相應(yīng)的處理措施。先導(dǎo)孔以外的孔灌漿方法采取自上而下分段循環(huán)灌漿，順序同先導(dǎo)孔。制漿采用ZJ-400型高速攪拌機(jī)，灌注采用3SNS型灌漿泵。帷幕灌漿段長(zhǎng)為5～6m，且最大不大于10m，混凝土結(jié)構(gòu)與基巖接觸的接觸段長(zhǎng)為2～3m。灌漿壓力盡快達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，注入率較大時(shí)，采用分級(jí)升壓［6］。

灌漿壓力表和記錄儀的壓力變送器安裝在灌漿孔孔口處回漿管路上，壓力表和壓力變送器與灌漿孔孔口間的管路長(zhǎng)度不大于5m。灌漿壓力保持平穩(wěn)，測(cè)讀壓力波動(dòng)的平均值，最大值也予以記錄。灌漿漿液的濃度由稀到濃逐級(jí)變換，實(shí)際水灰比采用5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.5∶1等6個(gè)比例。

帷幕灌漿在設(shè)計(jì)壓力下，注入率不大于1L/min，繼續(xù)灌注30min，結(jié)束灌漿。

所有鉆孔灌漿結(jié)束并經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行封孔，帷幕灌漿封孔采用“全孔灌漿法”。全孔灌漿結(jié)束需灌漿塞阻塞孔口，運(yùn)用水灰比為0.5∶1新鮮水泥漿置換孔內(nèi)余漿完成循環(huán)式灌漿封孔。封孔灌漿壓力需大于灌漿結(jié)束壓力，注入率小于1L/min連續(xù)灌注60min，封孔結(jié)束。帷幕灌漿全過(guò)程采用三參數(shù)自動(dòng)記錄儀采集數(shù)據(jù)。

帷幕灌漿技術(shù)主要應(yīng)用于巖石和砂礫石地基施工。該技術(shù)通過(guò)連接帷幕頂部和混凝土壩體，將底部深入不透水的巖層深度，進(jìn)而對(duì)地基中地下水滲透情況予以有效解決。在施工過(guò)程中，可將該項(xiàng)技術(shù)和下游排水系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用，對(duì)降低閘壩的揚(yáng)壓力和滲透問(wèn)題具有良好效果［7］。

3.4 導(dǎo)流底孔回填灌漿

由于導(dǎo)流底孔頂部難以澆筑密實(shí)，在頂部砼干縮后脫空區(qū)域進(jìn)行回填灌漿：在導(dǎo)流底孔回填施工時(shí)預(yù)埋灌漿管，灌漿盒共設(shè)置12 個(gè)，排距3m，每排設(shè)置2個(gè)，間距1.8m、1.2m間隔布置，灌漿順序由上游側(cè)向下游側(cè)，回填灌漿宜在導(dǎo)流底孔最后一層砼澆筑結(jié)束7d后進(jìn)行，所用水泥的強(qiáng)度等級(jí)為P·O42.5，水灰比采用1∶1、0.5∶1 兩個(gè)比級(jí)，灌漿壓力采用0.3～0.5MPa，灌漿管停止吸漿，延續(xù)灌注10min即可結(jié)束灌漿。

施工過(guò)程中，在導(dǎo)流底孔混凝土施工中的按照設(shè)計(jì)要求預(yù)埋了回填灌漿管的方法，預(yù)埋管伸出封堵面10cm，并采取適當(dāng)保護(hù)措施。

壩頂鉆孔灌漿：混凝土施工完成后，回填灌漿施工中因閘門(mén)未封閉密實(shí)，灌漿壓力將閘門(mén)向上游面頂出引發(fā)嚴(yán)重漏水，灌漿吸漿量大，難以停止。經(jīng)討論后決定從壩頂鉆孔，布置3個(gè)孔，采用水灰比0.5∶1，灌漿壓力0～0.5MPa，采用待凝、限量措施進(jìn)行灌漿“堵漏”，在最大灌漿壓力下，停止吸漿，繼續(xù)灌注10min 內(nèi)，灌漿結(jié)束，共計(jì)注入水泥27.132t，灌漿完成后未見(jiàn)漏水。預(yù)埋管回填灌漿：壩頂鉆孔灌漿完成后，按照原設(shè)計(jì)要求，在預(yù)埋管進(jìn)行回填灌漿，由于壩頂鉆孔灌漿吸漿量大，未發(fā)現(xiàn)漏水情況［8］。

考慮到前期漏水嚴(yán)重的情況，后期布置檢查孔1個(gè)，在新老混凝土接合處進(jìn)行了簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)，透水率為0.24Lu，說(shuō)明漏水情況經(jīng)灌漿處理后效果較好。

在該工程建設(shè)過(guò)程中主要采取以上幾項(xiàng)防滲施工技術(shù)為主，檢驗(yàn)通過(guò)后對(duì)如何根據(jù)工程實(shí)際情況合理運(yùn)用堤壩防滲技術(shù)，進(jìn)而符合防滲質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使工程防滲達(dá)到預(yù)想效果，保證工程后期的穩(wěn)步進(jìn)行［9］。在項(xiàng)目部技術(shù)人員、監(jiān)理及業(yè)主等多方工作人員詳盡分析、實(shí)驗(yàn)后，明確上述防滲技術(shù)對(duì)于該工程地質(zhì)情況具有顯著效果，整個(gè)施工進(jìn)程符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，防滲處理較為理想。

4 效果分析

隱蔽性是當(dāng)前水利工程堤防防滲施工的主要特點(diǎn)及難點(diǎn)。在實(shí)際施工中，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果合理控制混凝土坍落度、水灰比及混凝土澆筑工作，并根據(jù)施工圖紙及相關(guān)參數(shù)針對(duì)性選用，嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)完成施工，達(dá)到理想堤防防滲效果。與此同時(shí)，施工前質(zhì)檢人員對(duì)水泥、人工砂、人工粗骨料等原材料進(jìn)行隨機(jī)取樣，依據(jù)相關(guān)規(guī)范完成檢驗(yàn)。同時(shí)，為保證中間產(chǎn)品質(zhì)量成果，質(zhì)檢人員取樣檢測(cè)普通混凝土抗壓強(qiáng)度、噴射混凝土抗壓強(qiáng)度等，結(jié)果均符合設(shè)計(jì)要求。堤防防滲施工結(jié)束后，通過(guò)鉆孔取芯法以分段方式完成取樣，并進(jìn)行凈水頭試壓試驗(yàn)，防滲效果符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，針對(duì)施工過(guò)程中個(gè)別塊段混凝土表面麻面、露筋，局部缺棱掉角等混凝土問(wèn)題，根據(jù)監(jiān)理批復(fù)的混凝土缺陷修補(bǔ)驗(yàn)收表進(jìn)行處理，處理效果良好。堤防防滲工作結(jié)束后，為對(duì)防滲墻厚度及滲水系數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，工作人員根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行蓄水壓力實(shí)驗(yàn)及堤防滲漏實(shí)驗(yàn)，結(jié)果均滿(mǎn)足施工要求［10］。

在整個(gè)工程后期高水位測(cè)試結(jié)束后，整個(gè)工程并未發(fā)生滲漏及質(zhì)量問(wèn)題，證實(shí)上述防滲施工技術(shù)達(dá)到施工整體質(zhì)量要求。

5 結(jié)語(yǔ)

水利建設(shè)項(xiàng)目是推進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因此，要與時(shí)俱進(jìn)，全面地分析其在建設(shè)中存在的問(wèn)題，并采取適當(dāng)?shù)拇胧?，以提高工程的整體穩(wěn)定性和安全性。本文結(jié)合實(shí)際情況，給出了一些有針對(duì)性的意見(jiàn)，以期為有關(guān)部門(mén)提供一些重要的參考，并為今后的水利建設(shè)工作奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。