淺議水庫(kù)加固工程壩體防滲墻施工技術(shù)

四川省通江縣水務(wù)局

摘要：水庫(kù)是水利工程中一項(xiàng)利國(guó)利民工程，它不僅起著儲(chǔ)水作用，還可以防洪減災(zāi)。因此水庫(kù)建設(shè)對(duì)人們的生產(chǎn)生活都起著積極的作用。隨著水庫(kù)使用年限的增長(zhǎng)，水流長(zhǎng)時(shí)間的沖蝕壩體，造成壩體損壞，導(dǎo)致水庫(kù)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。所以，在建設(shè)水庫(kù)時(shí)，對(duì)壩體防滲墻采取加固措施，確保水庫(kù)可以充分的發(fā)揮防洪、蓄水作用。

關(guān)鍵詞：壩體防滲墻；施工技術(shù)；水庫(kù)

隨著時(shí)間的推移，水庫(kù)壩體防滲墻由于長(zhǎng)期經(jīng)受水流的沖擊、雨水的沖刷以及地質(zhì)活動(dòng)，所以產(chǎn)生了一定的損壞，壩體防滲墻出現(xiàn)了不同程度的裂縫與沉降現(xiàn)象，有時(shí)甚至出現(xiàn)了水流溢出的現(xiàn)象，這些情況最終會(huì)造成大壩坍塌，使水庫(kù)失去了應(yīng)有的效用，影響人們的生產(chǎn)生活。因此，一定要重視對(duì)壩體防滲墻的施工質(zhì)量，選擇良好的施工材料和先進(jìn)的施工技術(shù)加固壩體防滲墻，消除壩體危險(xiǎn)的狀況。

一、水庫(kù)壩體出現(xiàn)滲漏的原因

由于我縣大部份水庫(kù)都是在特殊的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期中的“文化大革命”時(shí)期修建，受特定的歷史環(huán)境和條件限制，前期工作準(zhǔn)備不足，主要由村民自行組織修建，施工隊(duì)伍較難管理。而且當(dāng)時(shí)施工人員技術(shù)素質(zhì)參差不齊，質(zhì)量控制不嚴(yán)。并且工期要求緊，當(dāng)時(shí)是“時(shí)間緊、任務(wù)重”，工程是在邊勘探、邊設(shè)計(jì)、邊施工的情況下進(jìn)行。水庫(kù)海拔位置均較高，施工中就地、就近取材，填土中夾雜著大量的凍土，大土塊，樹根，甚至有一些石塊和雜草及其它雜物。施工速度快，鋪土厚，碾壓不實(shí)，為裂縫、滑坡、滲漏埋下了隱患。由于水庫(kù)水位上升驟降，壩體內(nèi)不穩(wěn)定流，加之水庫(kù)壩坡均未設(shè)置排水和反濾設(shè)施。土壩滲流控制的基本原則是防、排結(jié)合。排水的作用是：控制和引導(dǎo)滲流，降低浸潤(rùn)線，加速孔隙水壓力的消散以增強(qiáng)壩的穩(wěn)定，并保護(hù)下游壩坡免遭受害。反濾層的作用是保護(hù)滲流出口，防止壩體和壩基發(fā)生管涌、流土等不利滲透變形。所以當(dāng)水庫(kù)蓄滿水時(shí)，水庫(kù)壩體就會(huì)承受較大的壓力，水流就會(huì)透過壩體中的間隙向外滲水。日積月累，滲流坡降超出了壩體滲水墻所承受的坡降值的時(shí)候，壩體滲水墻內(nèi)的土料和砂礫料就會(huì)隨著水流流走，然后出現(xiàn)變形，最終使大壩崩塌。為了確保壩體防滲墻的安全，所以要控制壩體滲流。一般情況下，工作人員會(huì)在設(shè)計(jì)建設(shè)壩體防滲墻的時(shí)候加入有效的防滲體。防滲體可以有效地阻止水庫(kù)內(nèi)的水流透過壩體中的間隙向外滲水，降低壩體滲流的坡降，把坡降值控制到壩體滲水墻能夠承受的范圍內(nèi)，保證壩體的安全，使水庫(kù)更好的發(fā)揮防洪減災(zāi)的作用。

二、防滲加固的方案

我國(guó)現(xiàn)階段修建的水庫(kù)堤壩一般是土壩，而且壩體的浸潤(rùn)線過高，坡降值也超出了標(biāo)準(zhǔn)，所以必須加固壩體防滲墻[2]。原則上講，要選用“上堵下排”的方法進(jìn)行滲漏處理。上堵有垂直防滲與水平防滲兩種方法，相較而言，垂直防滲的方法可以更加完善的處理好水庫(kù)壩體滲漏的問題。在使用水平防滲方法的時(shí)候要求必須和水庫(kù)下游排水減壓的方法相結(jié)合，這樣雖然也可以使水庫(kù)壩體防滲墻的滲透穩(wěn)定，但還是會(huì)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。為了能夠徹底的解決水庫(kù)壩體防滲墻的滲漏問題，使壩體不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題，施工部門通常選用垂直防滲的方法。工作人員可以結(jié)合水庫(kù)的實(shí)際情況，在加固壩體防滲墻的時(shí)候選用塑性混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿以及劈裂灌漿的方式來防止水庫(kù)壩體防滲墻出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象。不過劈裂灌漿在進(jìn)行施工時(shí)會(huì)受到地域環(huán)境與施工技術(shù)的限制，一般不予使用，所以通常只選擇塑性混凝土防滲墻和高壓噴射灌漿加固壩體。

塑性混凝土防滲墻可以應(yīng)用于不同的壩體和壩基。在水庫(kù)水位較高的時(shí)候也可以施工，不需要特意放空水庫(kù)。而且塑性混凝土防滲墻的施工工序較少，施工的方法也比較單一，因此比較容易掌握這項(xiàng)技術(shù)，施工質(zhì)量比較高。由于壩體、壩基和壩肩的加固工作量較大，所以施工周期較長(zhǎng)而且投資成本較高。塑性混凝土防滲墻的防滲效果與成墻質(zhì)量比較好，墻體之間連接緊密[3]，防滲效果好，而且也方便管理人員的后續(xù)檢測(cè)工作。

高壓噴射灌漿能夠在壩頂實(shí)行，水庫(kù)防滲工程的施工條件相對(duì)較好，不過對(duì)施工條件要求較高。人為因素對(duì)高噴墻的質(zhì)量影響較大，施工人員的施工技術(shù)如果不過關(guān)，就會(huì)造成一系列不必要的問題，最終影響到壩體防滲墻的防滲效果，使之不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。

綜合所有因素，我國(guó)在進(jìn)行水庫(kù)加固工程壩體防滲墻的時(shí)候應(yīng)該選用的防滲效果好、施工方法單一和施工質(zhì)量易于控制的塑性混凝土防滲墻方案。

三、塑性混凝土防滲墻設(shè)計(jì)

（一）塑型混凝土防滲墻的布置

通過科學(xué)的計(jì)算分析，在進(jìn)行混凝土防滲墻布置時(shí)，應(yīng)該選取壩體壩頂沿壩軸線偏上游2米處，同時(shí)混凝土防滲墻的軸線[4]要和壩體的軸線處于平行的狀態(tài)，塑性混凝土防滲墻從壩體的左壩肩到右壩肩進(jìn)行全范圍布置時(shí)，軸線的長(zhǎng)度應(yīng)該設(shè)為170米。此外，壩體中部的長(zhǎng)壩底的材料應(yīng)該選用弱風(fēng)化基巖，其他部分壩底的施工材料則選用強(qiáng)風(fēng)化基巖。通過分析計(jì)算，壩體防滲墻的最大深度為61.2米。

（二）塑型混凝土防滲墻的厚度

防滲墻的厚度必須滿足墻體防滲性、耐用性以及滿足防滲墻的應(yīng)力和變形的要求，與此同時(shí)施工人員還要注意地質(zhì)情況及施工的設(shè)備。目前我國(guó)對(duì)防滲墻設(shè)計(jì)沒有規(guī)范化，也沒有規(guī)范化的計(jì)算方法和理論知識(shí)。在設(shè)計(jì)防滲墻時(shí)，一般按照水力坡降[5]來確定墻體厚度（δ）；δhmax為作用在防滲墻上的最大水頭差；k為抗?jié)B坡降安全系數(shù)，一般取3～5；jmax為防滲墻滲透破壞坡降，坡降值設(shè)為300；jp為防滲墻滲透允許坡降。

通過對(duì)我國(guó)一些竣工的混凝土防滲墻比較發(fā)現(xiàn)，如果混凝土的配合比比較合理，塑性混凝土防滲墻的水力坡降值會(huì)超過300。目前，國(guó)外一些國(guó)家已經(jīng)確定確定塑性混凝土防滲墻的墻體厚度一般采用jp=50～60。

塑性混凝土防滲墻的墻體厚度有兩個(gè)重要因素：抗?jié)B耐久性與墻體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。為了確保防滲墻有足夠的強(qiáng)度，設(shè)計(jì)人員必須注意防滲墻和四周的土體的相互作用力，最終確定防滲墻的墻體厚度。

四、塑性防滲墻的施工設(shè)計(jì)

（一）工程布置

在大壩壩體及壩基、閘基和圍堰等工程中都可以應(yīng)用塑性混凝土防滲墻。不同的工程平面布置的位置也不相同，壩體及壩基工程可以布置在上游的壩趾下或者壩軸線附近，而閘基進(jìn)行平面布置時(shí)則布置在閘基的上游側(cè)。立面布置，通常情況下會(huì)把防滲墻放置在穩(wěn)定性較好的地基中3 到5米處，防滲墻的厚度一般不小于0.6米，并且按照水力比降及施工設(shè)備的情況確定。

（二）施工工藝流程

塑性混凝土防滲墻的施工工藝流程[6]一般是：首先工作人員先進(jìn)行測(cè)量、放樣的工作，其次進(jìn)行開挖施工平臺(tái)、修筑導(dǎo)墻、鉆機(jī)鉆孔成槽、槽形驗(yàn)收等工作，然后進(jìn)行清孔、驗(yàn)孔的工作，最后預(yù)埋灌漿鋼管、下設(shè)澆筑導(dǎo)管、水下混凝土澆筑。

結(jié)語

綜上所述，對(duì)水庫(kù)壩體防滲墻進(jìn)行防滲加固處理是水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的主要工作之一。所以，施工人員要按照水庫(kù)壩體的實(shí)際情況，慎重選擇防滲加固的措施。根據(jù)一些相關(guān)資料可以發(fā)現(xiàn)，塑性混凝土防滲墻的防滲效果特別好，而且該方案的施工周期較短，水庫(kù)加固工程的成本較低低，壩體防滲墻的安全性與可靠性較高，所以很多施工部門都選用塑性混凝土防滲墻來解決水庫(kù)壩體的滲漏問題。

參考文獻(xiàn)：

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[6]郭秀蘭.岳城水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程防滲墻施工技術(shù)[J].河北建筑科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，03：238-240.