土石壩混凝土防滲墻質(zhì)量問(wèn)題分析及對(duì)策

◎ 余斐 夏順平 朱德勝 十堰市水庫(kù)管理處

土石壩混凝土防滲墻質(zhì)量問(wèn)題分析及對(duì)策

◎ 余斐 夏順平 朱德勝 十堰市水庫(kù)管理處

水庫(kù)建庫(kù)時(shí)技術(shù)條件限制和使用年限增長(zhǎng)，土石壩滲水成為水庫(kù)最為常見的病險(xiǎn)之一，混凝土防滲墻作為土石壩防滲除險(xiǎn)的重要措施得到了廣泛的應(yīng)用。本文初步歸納分析了土石壩混凝土防滲墻施工質(zhì)量存在的問(wèn)題并制定了對(duì)策，以期望對(duì)水庫(kù)除險(xiǎn)加固中土石壩混凝土防滲墻質(zhì)量控制提供借鑒。

混凝土防滲墻 質(zhì)量問(wèn)題 管理措施 對(duì)策

近年來(lái)，水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程在全國(guó)大規(guī)模展開，水庫(kù)土石大壩防滲除險(xiǎn)通常采用沖抓套井黏土、旋噴灌漿、帷幕灌漿以及混凝土防滲墻等處理措施。其中混凝土防滲墻具有施工簡(jiǎn)便、速度快、防滲效果好及耐久等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用最為廣泛，施工工藝得到了極大的發(fā)展，但施工中仍然普遍存在一定問(wèn)題，有些嚴(yán)重影響防滲質(zhì)量。因此，及時(shí)對(duì)施工過(guò)程中對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析并制定切實(shí)可行的管控措施是非常必要的。

1.常見質(zhì)量問(wèn)題分析

1.1未對(duì)透水層深度進(jìn)行有效控制

防滲墻進(jìn)行施工過(guò)程前，會(huì)根據(jù)水庫(kù)所在地區(qū)的地理環(huán)境等對(duì)防滲墻進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求防滲墻必須要入巖，且深度要保證在0.5m到1m之間，然而在對(duì)防滲墻進(jìn)行施工過(guò)程中，通常相關(guān)人員不能夠?qū)r面進(jìn)行準(zhǔn)確的判定，并且在日常施工記錄中也沒(méi)有將其進(jìn)行良好的記錄，這樣一來(lái)就可能會(huì)使防滲墻的實(shí)際入巖深度達(dá)不到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，或者是根本就沒(méi)有進(jìn)入到巖面以下，進(jìn)而導(dǎo)致防滲墻和巖基兩者之間存在一定滲流現(xiàn)象，進(jìn)而使防滲墻出現(xiàn)缺陷，導(dǎo)致防滲墻質(zhì)量不合格。

1.2施工存在三角盲區(qū)

當(dāng)防滲墻施工進(jìn)行到大壩兩端時(shí)，會(huì)在大壩兩端出進(jìn)行開槽，而在進(jìn)行造槽孔期間設(shè)備通常只是與陡坡高位處之間相接觸，進(jìn)而在其低位處形成一個(gè)三角區(qū)域，并且這一三角區(qū)域內(nèi)機(jī)械不能與其接觸，因此該區(qū)域就不能形成孔區(qū)，在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)多個(gè)且連續(xù)的未澆筑區(qū)域，如下圖1所示。

圖1 三角狀未成孔區(qū)域

1.3未有效處理防滲墻和建筑物交叉處

水庫(kù)除險(xiǎn)加固時(shí)混凝土防滲墻施工期間，經(jīng)常會(huì)碰到穿壩建筑物，如放水涵管等，針對(duì)這種情況，一種在對(duì)防滲墻進(jìn)行施工前對(duì)水庫(kù)大壩下的涵管進(jìn)行拆除，然后再進(jìn)行重建。另一種如果沒(méi)有對(duì)老化的涵管進(jìn)行拆除，沒(méi)有設(shè)置在巖基上且涵管管徑相對(duì)較大的情況下，就會(huì)在造孔以及澆筑防滲墻時(shí)在涵管下部和巖基表面形成盲區(qū)，施工時(shí)受到嚴(yán)重的影響。1.4塌孔等非常規(guī)情況準(zhǔn)備不足

防滲墻鉆孔開槽過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)塌孔以及孔壁不穩(wěn)定的現(xiàn)象發(fā)生，因此就會(huì)延長(zhǎng)施工時(shí)間，塌孔嚴(yán)重的話還會(huì)導(dǎo)致墻體斷裂，出現(xiàn)重大質(zhì)量缺陷。

1.5混凝土澆筑控制失當(dāng)

混凝土澆筑是混凝土防滲墻施工中最后一道、也是關(guān)鍵的一道工序，它關(guān)系防滲墻的質(zhì)量和工程的成敗?；炷翝仓^(guò)程是一個(gè)多種工序相互配合、相互協(xié)調(diào)共同完成的系統(tǒng)過(guò)程，混凝土澆筑時(shí)的泥漿質(zhì)量、混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)、澆筑系統(tǒng)，不論哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，或是機(jī)具突發(fā)性的損壞，或是指揮調(diào)度失誤，都可能發(fā)生問(wèn)題或事故。

2.管理措施及對(duì)策

2.1控制防滲墻實(shí)際入巖深度

在對(duì)混凝土防滲墻進(jìn)行施工之前，一般都會(huì)進(jìn)行導(dǎo)孔施工，首先，每隔20米到30米左右的距離開設(shè)導(dǎo)孔，對(duì)地層的實(shí)際情況進(jìn)行細(xì)致分析，有效對(duì)基巖的層面位置記錄確定，同時(shí)還要對(duì)巖芯做好記錄，結(jié)合相應(yīng)的參數(shù)來(lái)對(duì)水庫(kù)大壩的地層剖面圖進(jìn)行繪制，進(jìn)而對(duì)開槽孔作業(yè)進(jìn)行有效指導(dǎo)。

此外還需要注意的就是，不管在施工過(guò)程中使用抓斗開槽，還是使用沖擊鉆和抓斗設(shè)備相結(jié)合的方式進(jìn)行開槽作業(yè)，都在在造孔結(jié)束以后，對(duì)其進(jìn)行入孔及清孔施工，然后使用砂石泵進(jìn)行取樣并對(duì)實(shí)際入巖深度進(jìn)行判定。而在清孔過(guò)程中，必須要使用反循環(huán)泵吸的方式，這樣才可以將孔底部的沉碴清理到位，確保其深度、厚度能夠符合設(shè)計(jì)要求。

2.2控制大壩兩側(cè)的防滲墻實(shí)際入巖深度

防滲墻的兩端要與基巖以及岸坡處的防滲設(shè)施進(jìn)行相連，要保證防滲墻底部深入到巖層內(nèi)部中去，同時(shí)還要保證嵌入深度符合設(shè)計(jì)要求。為了進(jìn)一步保證沒(méi)有三角形狀的盲區(qū)，要在造孔作業(yè)完成以后，使用沖擊鉆設(shè)備進(jìn)行清孔，并確定防滲墻的入巖深度，清孔一定要達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)為止。因此在對(duì)防滲墻進(jìn)行施工過(guò)程中，一定要在清孔換漿施工結(jié)束以后，對(duì)其沉碴進(jìn)行清理，因?yàn)檫@一區(qū)域是承受水庫(kù)水頭壓力最大的部位，而通常情況下也是施工質(zhì)量最難以控制的環(huán)節(jié)，一定要對(duì)其進(jìn)行有效控制。通常情況下在水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中都會(huì)使用帷幕灌漿的方式進(jìn)行施工，首先，對(duì)水庫(kù)壩體和基巖基礎(chǔ)的區(qū)域進(jìn)行沖洗；其次，在沖洗完成以后在進(jìn)行灌注，而在灌注以后還有可能會(huì)有滲漏現(xiàn)象存在，因此一定要對(duì)其進(jìn)行封閉，進(jìn)而構(gòu)成一個(gè)良好的防滲體系。此外，在對(duì)岸坡盲區(qū)進(jìn)行施工時(shí)也可以使用這種方式來(lái)進(jìn)行解決。

2.3防滲墻和涵管交界處的處理

混凝土防滲墻施工期間，經(jīng)常會(huì)碰到穿壩建筑物，如放水涵管等，對(duì)于這種建筑物應(yīng)該在施工之前就對(duì)其結(jié)構(gòu)、尺寸以及埋設(shè)高程等進(jìn)行確認(rèn)，然后在此基礎(chǔ)上在提出相應(yīng)的解決方法，一般主要的處理方式有以下兩種：

第一種，針對(duì)對(duì)廢棄或者是實(shí)際結(jié)構(gòu)規(guī)模較大的建筑物，采取擊碎方式。通常使用沖擊鉆的方式來(lái)進(jìn)行，在建筑物被擊碎以后，在其基礎(chǔ)上形成相應(yīng)的槽、墻等。需要注意的是擊碎建筑物以前，要盡可能保證槽口內(nèi)不會(huì)發(fā)生瞬間失水或者是失漿等現(xiàn)象，并且還要對(duì)涵管進(jìn)出口進(jìn)行封堵，封堵前要在管內(nèi)填充好相應(yīng)的泥漿，還要保證管理泥漿的充實(shí)性。此外，對(duì)于尺寸較大的涵管來(lái)說(shuō)，想要對(duì)其進(jìn)行拆除就需要借助人工或者是風(fēng)鎬等機(jī)械設(shè)備來(lái)進(jìn)行，同時(shí)還要將管壁內(nèi)的鋼筋清除以后在進(jìn)行開槽、成墻等工作。

第二種，針對(duì)完成加固以后仍然需要繼續(xù)使用或者是是一些結(jié)構(gòu)尺寸較小且很難拆除的涵管。要進(jìn)一步對(duì)其埋設(shè)高程進(jìn)行確定，而在開槽時(shí)要在起上方10到20厘米內(nèi)就停止成槽，等到相鄰成槽、澆筑施工完成半個(gè)月以后，在使用高噴漿的方式來(lái)對(duì)下部的地層進(jìn)行封堵施工。在使用高噴漿方式進(jìn)行施工時(shí)，要保證噴漿孔設(shè)置的合理性與科學(xué)性，要盡可能的將噴射口設(shè)置在涵管的兩側(cè)，對(duì)涵管下部施工時(shí)可以使用擺噴的方式來(lái)進(jìn)行，使?jié){液能夠在涵管下部形成連續(xù)墻體，達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求。此外，還需要注意的是，在有需要的情況下，可以在涵管軸線的兩側(cè)增加相應(yīng)的孔，保證其能夠和涵管底部的防滲墻形成相應(yīng)的整體，進(jìn)而達(dá)到良好的預(yù)期效果。

2.4塌孔的處理

防滲墻施工中孔壁坍塌出現(xiàn)后應(yīng)立即停止施工，首先提出鉆具，以避免造成坍孔與處理的綜合性事故，然后及時(shí)摸清塌孔具體情況，如（位置、深度、大小)，分析原因，依據(jù)具體情況進(jìn)行處理。將固壁泥漿比重、粘度加大，并送入孔內(nèi)，防止塌孔進(jìn)一步擴(kuò)大。若發(fā)生嚴(yán)重塌孔。應(yīng)將預(yù)先準(zhǔn)備好的粘土塊、裝有粘土的草袋、纖維性很強(qiáng)的物質(zhì)將坍塌部分全部填實(shí)，然后重新造孔。如因基礎(chǔ)地質(zhì)條件或壩體填筑質(zhì)量差而發(fā)生（內(nèi)坡或外坡）的滑坡或沉陷，則應(yīng)先處理邊坡穩(wěn)定，處理方法可采用振沖碎石柱樁處理或拋石擠淤壓腳翻壓滑坍土料，然后再造孔澆筑混凝土防滲墻。

2.5控制混凝土防滲墻澆筑質(zhì)量

首先，混凝土應(yīng)在充分試驗(yàn)基礎(chǔ)上，做到級(jí)配合理。其次，拌制混凝土的水泥一般選用普通的硅酸鹽水泥，混凝土配比中各種原材料的偏差控制在1%到2%之間，做好混凝土性能指標(biāo)的記錄以及分析工作。對(duì)膨潤(rùn)土質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，不能使用因?yàn)槭艹倍霈F(xiàn)結(jié)塊的膨潤(rùn)土，同時(shí)還要保證膨潤(rùn)土不能和水一同摻加，要在其與水泥、砂石等材料拌勻以后在加入水，這樣能夠避免因?yàn)榕驖?rùn)土結(jié)塊而使攪拌設(shè)備受到影響，保證混凝土質(zhì)量的良好性和均勻性。在進(jìn)行澆筑過(guò)程時(shí)，通常澆筑的涵管實(shí)際內(nèi)徑在20到25cm最佳，要根據(jù)的規(guī)范來(lái)確定澆筑導(dǎo)管與涵管之間的距離，在進(jìn)行灌注過(guò)程中同時(shí)對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行提動(dòng)，要保證提動(dòng)速度要均勻，以免過(guò)多的空氣進(jìn)入導(dǎo)致澆筑質(zhì)量受到影響。

3.結(jié)論

混凝土防滲墻在水庫(kù)土石壩除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)水庫(kù)除險(xiǎn)效果密切相關(guān)。為保證防滲墻施工的連續(xù)性以及完整性，采用上述措施做好混凝土墻體與基礎(chǔ)、與穿壩建筑物等連接處理，控制成槽及混凝土澆筑質(zhì)量，顯得尤為關(guān)鍵重要。

[1]陳云,蔡少燕,殷嬌燕等.除險(xiǎn)加固水庫(kù)中混凝土防滲墻及高壓灌漿的應(yīng)用[J].科技資訊,2013(18):49-49.

[2]向廣銀.塑性混凝土防滲墻在北湖水庫(kù)加固中應(yīng)用[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電,2015(8):141-142,146.

[3]周廷錄.薄型混凝土防滲墻施工技術(shù)在水庫(kù)加固工程中的應(yīng)用[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下）,2015(1):242-242.

[4]劉偉.混凝土防滲墻在大悲水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用[J].水利建設(shè)與管理,2015,35(9):72-75.

[5]李麗娟,李忠新.水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程混凝土防滲墻的施工技術(shù)[J].科技致富向?qū)?2015(11):96-96.