砼防滲墻在水利工程除險(xiǎn)加固施工中的常見(jiàn)問(wèn)題分析

水利工程的建設(shè)不是件輕而易舉的事，對(duì)其的除險(xiǎn)加固也是必要的。在進(jìn)行施工過(guò)程中，對(duì)于砼防滲墻施工過(guò)程中出現(xiàn)的一些常見(jiàn)問(wèn)題，我們應(yīng)該及時(shí)分析并具備一定的解決措施。以下，我們通過(guò)對(duì)水庫(kù)除險(xiǎn)加固的必要性開(kāi)始，對(duì)砼防滲墻在水利工程除險(xiǎn)加固施工中的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行分析。

一、除險(xiǎn)加固的必要性

為確保除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，許多省市都制定了相關(guān)的規(guī)范，來(lái)指導(dǎo)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的完成；當(dāng)然也有的會(huì)成立專門的審查指導(dǎo)組，對(duì)所有工程進(jìn)行審查把關(guān)。發(fā)現(xiàn)目前小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中存在的一些較為突出的問(wèn)題，需引起重視，本文嘗試對(duì)在工程中發(fā)現(xiàn)的若干問(wèn)題作相關(guān)的分析研究。其中，工程進(jìn)行的過(guò)程中防滲墻開(kāi)裂對(duì)壩基土體滲透穩(wěn)定性的影響對(duì)工程的安全運(yùn)行具有重要影響。若防滲墻裂縫寬度超過(guò)一定值的時(shí)候，壩基土體將發(fā)生一定的滲透破壞，滲流量將增大。隨著混凝土防滲墻裂縫寬度的加大，可能發(fā)生滲透破壞的土體單元會(huì)增多，滲流量及下游水位均會(huì)隨之增加。實(shí)際上若在滲流出口區(qū)采用一定的反濾措施，隨著土體顆粒的移動(dòng)，土體有可能自愈。因此需要研究在不同的滲流出口反濾保護(hù)措施條件下，在土體發(fā)生滲透破壞擴(kuò)展過(guò)程中，隨著土體顆粒的移動(dòng)，土體不同部位的滲透系數(shù)的真實(shí)演化過(guò)程。

二、砼防滲墻施工中的常見(jiàn)問(wèn)題分析

砼(長(zhǎng)稱為混凝土)防滲墻在水利工程中有廣泛的應(yīng)用，人們對(duì)防滲墻開(kāi)展了多方面的研究工作，主要有：防滲墻的施工方法和技術(shù)研究，防滲墻施工過(guò)程中的質(zhì)量控制和檢測(cè)，討論各種條件下防滲墻的應(yīng)力變形分析，防滲墻的滲透特性研究，研制適用于防滲墻的“高強(qiáng)度、低模量”的柔性材料和塑性混凝土等等。目前人們還較少考慮工程運(yùn)行期混凝土防滲墻開(kāi)裂所帶來(lái)的一系列問(wèn)題。

(一)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的有關(guān)問(wèn)題

1、溢洪道的泄流能力計(jì)算問(wèn)題

某些小型水庫(kù)加固設(shè)計(jì)在復(fù)核水庫(kù)溢洪道的泄流能力時(shí)，一概采用寬頂堰的泄流計(jì)算公式來(lái)復(fù)核溢洪道的過(guò)流能力。另外，某些水庫(kù)溢洪道較長(zhǎng)，存在陡坡段，急流收縮段，急流擴(kuò)散段，急流彎曲段等，均應(yīng)根據(jù)不同的類型分別計(jì)算相應(yīng)各段的泄流能力，防止泄流斷面不滿足而洪水外溢，造成對(duì)大壩的沖刷或沖毀下游農(nóng)田。

2、加固措施缺少方案比較

某些設(shè)計(jì)在復(fù)核水庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)不滿足規(guī)范要求后，沒(méi)有進(jìn)行方案比較就確定加高大壩或拓寬溢洪道甚至降低溢洪道底板高程來(lái)滿足水庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)要求。

3、防滲土工膜設(shè)置不當(dāng)

其一，重視壩體本身防滲，忽視壩體與兩岸山體結(jié)合部的防滲。共二，土工膜的錨固設(shè)計(jì)不完善。

4、缺乏加固設(shè)計(jì)合理性復(fù)核

不少加固設(shè)計(jì)，在采取大壩上游面土工膜防滲、下游面增加戧臺(tái)、培厚壩體、放緩下部壩坡等措施后，未重新進(jìn)行滲流計(jì)算和加固后的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計(jì)算，使得下游壩腳處排水棱體的設(shè)置缺乏依據(jù)，而是憑經(jīng)驗(yàn)擬定斷面，造成浪費(fèi)，導(dǎo)致初設(shè)概算的膨脹，因此，應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行采取加固措施的條件下的滲流和穩(wěn)定計(jì)算，在滿足規(guī)范要求，確保工程安壘的前提下，盡量減小加固工程量，節(jié)約投資。

5、設(shè)計(jì)圖過(guò)于簡(jiǎn)略

水庫(kù)加固設(shè)計(jì)圖的設(shè)計(jì)深度應(yīng)能基本滿足概算工程量的計(jì)算復(fù)核要求，否則將給工程概算的審核帶來(lái)很大困難。

6、缺乏必要的施工技術(shù)要求說(shuō)明

小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程為了避免破壩，不少采用了圬工放水涵內(nèi)襯PE管防滲及大壩迎水面土工膜防滲等加固措施，但PE管的選擇、接頭處理、截滲環(huán)的設(shè)置(位置)、PE管與圬工涵間空隙的填充處理、施工的質(zhì)量控制措施等，都應(yīng)在設(shè)計(jì)說(shuō)明書中詳盡敘述，提出明確的技術(shù)要求和指標(biāo)。

(二)砼防滲墻施工中的問(wèn)題分析

1、堤防滲透破壞是堤防工程中普遍存在的問(wèn)題。

根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)表明，由滲透破壞引起的險(xiǎn)情占險(xiǎn)情總數(shù)的60％以上，涵閘出現(xiàn)漏洞、管涌等幾乎壘部是滲透破壞所致，對(duì)堤防的威脅很大。因此為防止堤身、堤基滲流破壞，必須采取防滲加固措施。目前常用的方法包括：一是要增強(qiáng)堤身、堤基本身的抵抗?jié)B流破壞的能力，采取提高堤身密實(shí)度、提高建筑物體與堤身的結(jié)合密度、消除堤身堤基隱患，適當(dāng)放緩堤坡和填塘固基，透水后戧等措施；二是改變滲流出口比降和降低浸潤(rùn)線，此方法應(yīng)遵循“前堵、后排、中間截”的原則。砼防滲墻為一種“中間截”的堤防加固措施，它是通過(guò)建造封閉式的垂直防滲墻，截?cái)酀B流破壞路徑，是一種根治滲透破壞的防滲措施，它是在深層攪拌樁原理基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種江堤截滲新技術(shù)。即是用攪拌機(jī)將注入的水泥漿與松散土層一起攪拌，使土體固結(jié)成砼樁，通過(guò)樁與樁之間的搭接而形成厚度和滲透性滿足防滲要求的砼防滲墻。在堤身和堤基中，有針對(duì)性地布置砼防滲墻，在江水位處于高洪水位條件下，可以通過(guò)大大降低江水與防滲墻后土體(土層)的水力聯(lián)系，降低堤坡和堤后地表的出逸坡降，或削減表層相對(duì)弱透水層承受的滲透水壓力，從而達(dá)到防滲加固和消除堤身、堤基滲流險(xiǎn)情的目的。

2、壩基防滲墻開(kāi)裂對(duì)壩基覆蓋層滲透穩(wěn)定性的影響

壩體、壩基的防滲排水布置情況如下：左岸地質(zhì)條件較好，壩肩及壩坡設(shè)灌漿帷幕，壩肩帷幕深入山內(nèi)150m。壩基和基巖之間為混凝土防滲墻。河床及右岸均為混凝土防滲墻。防滲墻現(xiàn)澆段在(壩)0+150.0m至(壩)0+260.0m范圍內(nèi)每隔10m左右設(shè)置一條結(jié)構(gòu)縫并埋設(shè)銅片止水和橡膠止水，結(jié)構(gòu)縫位置可根據(jù)防滲墻槽段長(zhǎng)度作適當(dāng)調(diào)，整，縫的位置應(yīng)與槽段接縫對(duì)齊。

3、產(chǎn)生問(wèn)題的部分原因

由于西南地區(qū)為高地震頻發(fā)地區(qū)，且地理地質(zhì)條件復(fù)雜，隨著西南水電資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，這一問(wèn)題已引起設(shè)計(jì)者的高度重視。已有的結(jié)構(gòu)計(jì)算表明：由于地震、壩基不均勻沉降等因素，高土石壩壩基混凝土防滲墻可能會(huì)產(chǎn)生規(guī)模不等的裂縫，這樣勢(shì)必會(huì)對(duì)水庫(kù)的薔水效益、壩基的滲透穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。甚至?xí){整個(gè)工程的安全，特別是在高地震頻發(fā)地區(qū)。因此，開(kāi)展防滲墻開(kāi)裂情況下壩基土體的滲透穩(wěn)定性分析就顯得十分重要。

三、結(jié)束語(yǔ)

防滲墻開(kāi)裂對(duì)工程安全的影響是不容忽視的，對(duì)壩基土體滲透穩(wěn)定性的影響也是存在的。通過(guò)對(duì)堤防砼防滲墻施工中的問(wèn)題進(jìn)行分析，從中不僅考慮了砼防滲墻在設(shè)計(jì)水位下的受力狀態(tài)，又結(jié)合砼材料的力學(xué)特性和長(zhǎng)江堤防的工程具體特點(diǎn)，從而讓我們能冷靜的面對(duì)問(wèn)題，更好的把握問(wèn)題的源頭。