水利工程施工中土壩防滲的技術(shù)處理措施

林志光

(福建省武夷山市水利局，福建 武夷354300)

1 土壩滲漏的原因分析

1)繞壩滲漏的原因分析。由于土壩地質(zhì)條件相對(duì)較差，忽視了水文地質(zhì)條件，沒(méi)有對(duì)發(fā)育不良、破碎巖石、風(fēng)化巖等地質(zhì)做基礎(chǔ)的防滲處理，進(jìn)而出現(xiàn)滲漏的問(wèn)題。

2)壩基滲漏的原因分析。在進(jìn)行水利工程施工的過(guò)程中，沒(méi)有對(duì)土壩的基礎(chǔ)進(jìn)行徹底的清理，導(dǎo)致在壩體和基礎(chǔ)的結(jié)合面上存在許多樹(shù)根、雜草等物質(zhì)，導(dǎo)致壩基出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象［1］。同時(shí)，在進(jìn)行壩基設(shè)計(jì)的過(guò)程中，并沒(méi)有設(shè)置相應(yīng)的截水槽，或者是截水槽的深度不能夠滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，導(dǎo)致截水槽在運(yùn)行的過(guò)程中被擊穿，出現(xiàn)滲漏的問(wèn)題。

3)壩體滲漏的原因分析。壩體的土質(zhì)相對(duì)較差，導(dǎo)致壩體的透水性相對(duì)較差，壩坡的設(shè)計(jì)不合理，回填施工時(shí)壩體結(jié)合面出現(xiàn)漏壓、少壓的問(wèn)題，或者沒(méi)有采用分層碾壓的方式，導(dǎo)致浸潤(rùn)線抬高促使下游的坡面長(zhǎng)期處于潮濕的狀態(tài)，影響壩體的整體穩(wěn)定性，再加上壩體內(nèi)存在老鼠、螞蟻等動(dòng)物，導(dǎo)致壩體的內(nèi)部存在空隙，形成滲漏問(wèn)題。

2 水利工程施工中土壩防滲的技術(shù)處理措施分析

2.1 高壓噴射注漿防滲技術(shù)處理措施

高壓噴射注漿防滲技術(shù)處理措施具有對(duì)鄰近建筑影響小、占地少、施工方便、開(kāi)挖量小、工程造價(jià)低等方面的優(yōu)點(diǎn)。高壓噴射注漿技術(shù)在施工中的技術(shù)參數(shù)應(yīng)該根據(jù)高噴的方法而定，注漿壓力的不同，提升的速度也存在一定的差異，對(duì)于各種地層來(lái)說(shuō)，如果使用相同的施工方法，則漿壓、氣壓、水壓等的變化不大，只有提升的速度變化相對(duì)較大，是影響高壓噴射注漿技術(shù)的主要因素。通常狀況下，在確定提升速度時(shí)應(yīng)該注意以下3個(gè)方面:根據(jù)水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)的具體狀況，因地層而異地選擇合適的提升速度，對(duì)于大粒徑石塊或者石塊密度相對(duì)較大的區(qū)域，提升速度非常緩慢;對(duì)于砂層中的提升速度可以相對(duì)較快，后序孔的提升速度相對(duì)較快，先序孔的提升速度相對(duì)較慢，當(dāng)高壓噴射灌漿施工中出現(xiàn)孔內(nèi)返漿的問(wèn)題，應(yīng)該適當(dāng)?shù)姆怕嵘俣?噴射直徑的設(shè)計(jì)，旋噴直徑估計(jì)的正確與否，直接關(guān)系到整個(gè)施工的經(jīng)濟(jì)效益，甚至影響施工效果［2］。因此，高壓噴射注漿旋噴樁的直徑應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，但是無(wú)經(jīng)驗(yàn)資料的狀況下，旋噴樁的設(shè)計(jì)直徑取值如表1所示。

表1 旋噴樁的設(shè)計(jì)直徑取值表

2.2 土壩壩體劈裂灌漿防滲技術(shù)處理措施

該方法主要是應(yīng)用壩體應(yīng)力分布規(guī)律，沿著壩體的軸線進(jìn)行單排布孔，然后將一定濃度和壓力的灌漿用灌漿泵注入到孔中，并利用水利劈裂的原理控制地劈開(kāi)壩體，保證所有和劈縫連通的軟弱層、漏洞、裂縫等隱患得到切斷或者堵塞，形成連續(xù)筆直的漿體防滲墻，在壩體和墻相互濕陷和擠壓的過(guò)程中不斷改善土壩的應(yīng)力分布狀況，以此提高壩體的可靠性和穩(wěn)定性。土壩壩體劈裂灌漿防滲技術(shù)在水利工程應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)不同的裂縫狀況有區(qū)別的對(duì)待［3］。例如，對(duì)于壩體施工質(zhì)量相對(duì)較差，尤其是上下游貫通的橫縫水利工程，應(yīng)該對(duì)水利工程的權(quán)限進(jìn)行劈裂灌漿，對(duì)于僅僅只有局部灌漿的土壩，應(yīng)該對(duì)壩體上的裂縫區(qū)域均勻地布置灌漿群，然后用灌漿泵進(jìn)行灌漿施工。通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用證明，該項(xiàng)防滲施工技術(shù)能夠?qū)λこ痰娜€土壩進(jìn)行防滲加固處理，顯著地提高土壩的密實(shí)度，同時(shí)能夠降低壩體的滲透系數(shù)，土壩的滲流量通常能夠降低70%以上。

2.3 黏土鋪蓋防滲技術(shù)處理措施

黏土覆蓋防滲技術(shù)是一種就地取材的土壩防滲處理技術(shù)，在土壩的上游地面進(jìn)行分層填筑和碾壓，形成一種覆蓋層，該覆蓋層具有不需要特殊的施工器材和設(shè)備、縮短施工周期、工作作業(yè)面大、工程造價(jià)低、減小壩體滲流比降、加長(zhǎng)滲徑等優(yōu)點(diǎn)。由于黏土覆蓋法需要利用當(dāng)?shù)氐酿ね?，在施工之前?yīng)該對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的黏土分布狀況進(jìn)行調(diào)查。根據(jù)實(shí)踐應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行人工填筑黏土鋪蓋長(zhǎng)度和土壩前設(shè)計(jì)水頭比應(yīng)該控制在6 ～8 倍，當(dāng)土壩表面的不透水層或者弱透水性相對(duì)較薄時(shí)，應(yīng)該采用導(dǎo)滲溝進(jìn)行導(dǎo)滲，以此控制導(dǎo)滲溝的滲流，如果不透水層的厚度相對(duì)較厚，應(yīng)該采用減壓井深入到下部強(qiáng)透層進(jìn)行導(dǎo)滲。

2.4 復(fù)合土工膜防滲技術(shù)處理措施

復(fù)合土工膜防滲處理技術(shù)在水利工程土壩防滲施工中的應(yīng)用，主要適用于施工質(zhì)量差、壩體防滲性能差、壩體土質(zhì)差等導(dǎo)致的壩體大面積滲漏，并且壩體穩(wěn)定、壩內(nèi)坡度交換的中低水利工程土壩，通常不適合土壩局部的防滲處理、白蟻危害造成土壩滲漏、不能放空水庫(kù)的壩體滲漏處理。復(fù)合土工膜通常使用0.5 mm厚度的土工膜，不能選擇材料太薄的土工膜，而是應(yīng)該選擇具有抗化學(xué)腐蝕、防滲性強(qiáng)的復(fù)合材料，防止自然老化和化學(xué)腐蝕。圖1 為防滲復(fù)合土工膜技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用。

圖1 防滲復(fù)合土工膜

3 結(jié) 語(yǔ)

總而言之，水利工程的施工質(zhì)量影響水利工程的整體施工質(zhì)量和使用壽命，同時(shí)影響水利工程對(duì)社會(huì)發(fā)展積極作用的正常發(fā)揮，其中土壩的防滲性能對(duì)水利工程的質(zhì)量具有至關(guān)重要的作用。通過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，水利工程土壩防滲技術(shù)處理措施在水利工程施工中的應(yīng)用方式相對(duì)較多，應(yīng)該根據(jù)水利工程的具體狀況選擇合適的防滲技術(shù)處理措施，并嚴(yán)格的按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)施，最大程度的保證土壩具有優(yōu)質(zhì)的防滲性能，避免由于壩體滲透造成的水資源、財(cái)力以及人力的浪費(fèi)，進(jìn)而促進(jìn)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

［1］萬(wàn)衛(wèi)平，匡野仙. 水利施工中土壩防滲的技術(shù)處理措施［J］. 江西建材，2014，12(10):98.

［2］王瑋，王鑫. 水利工程中防滲施工技術(shù)的應(yīng)用探究［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，25(20):175.

［3］孫金鈺. 在水利施工中土壩防滲的技術(shù)處理措施［J］. 民營(yíng)科技，2014，25(02):140.