山東省聊城市平原水庫(kù)滲漏分析及防滲質(zhì)量控制

【摘要】結(jié)合聊城市地質(zhì)特點(diǎn)及多座平原水庫(kù)施工實(shí)例，對(duì)常見(jiàn)平原水庫(kù)工程滲漏隱患及誘發(fā)原因進(jìn)行分析，并闡述水庫(kù)施工過(guò)程中主要防滲技術(shù)的類(lèi)型及質(zhì)量控制要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】水庫(kù)工程；滲漏分析；防滲墻；質(zhì)量控制

隨著南水北調(diào)配套工程的逐步實(shí)施，至2017年聊城市將有8座平原水庫(kù)將達(dá)到蓄水條件，目前，冠縣冉海水庫(kù)已完工進(jìn)入試通水階段，莘縣古云水庫(kù)主體工程已完工，茌平東邢水庫(kù)等多座水庫(kù)的建設(shè)正在有序推進(jìn)，而在在平原水庫(kù)建設(shè)中，不斷完善與創(chuàng)新防滲技術(shù)是水利工程者必須面臨的重要課題。由于水庫(kù)工程施工周期長(zhǎng)，內(nèi)容繁瑣，導(dǎo)致工程滲水的誘因也很多，對(duì)水利工程滲漏的誘發(fā)因素分析則是水利工程防滲的必要工作。

一、常見(jiàn)水庫(kù)工程滲漏隱患及誘發(fā)因素分析

水庫(kù)滲漏是指水庫(kù)蓄水后，庫(kù)水在壩上、下游水位差作用下，經(jīng)壩基及巖石的孔隙、裂隙、斷層、溶洞等向庫(kù)岸分水嶺外的溝谷低地滲漏，庫(kù)區(qū)滲漏可導(dǎo)至水土流失、農(nóng)田被沉沒(méi)及鹽漬化，危及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)甚至人民群眾的生命安全。在實(shí)際工作在可通過(guò)對(duì)水庫(kù)大壩壩身、壩基進(jìn)行鉆探、取樣與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，進(jìn)行相關(guān)的室內(nèi)試驗(yàn)以及野外測(cè)定，對(duì)水庫(kù)大壩的滲漏安全性進(jìn)行對(duì)比分析等措施，確定滲漏隱患。聊城市平原水庫(kù)滲漏可能產(chǎn)生的主要類(lèi)型包括：：

1、壩體滲漏

聊城市整體屬于黃河沖擊平原，黃土膠質(zhì)土壤，大部分水庫(kù)建設(shè)中以砂壤土為主，夾有不量粘性土，壤土層，土質(zhì)孔隙率大、壓縮性大，承載能力較差，深陷大。這一土質(zhì)類(lèi)型造成構(gòu)筑壩體的土質(zhì)質(zhì)量較差，水透過(guò)性較強(qiáng)，易形成壩體滲漏；其次，在施工過(guò)程中，人為的原因造成壩體厚度不足，過(guò)于單薄著對(duì)土體的碾壓不夠密實(shí)壩體的厚度不足，未科學(xué)設(shè)置排水系統(tǒng)等也是可能造成壩體滲漏的原因。

2、壩基滲漏

壩基滲漏的原因通常有兩點(diǎn)：第一，壩基的清理。壩基與周?chē)貙鱼暯犹幍那宄ぷ鞑粔驈氐?，?duì)壩基范圍內(nèi)的淤泥、腐殖土、不合格土及雜物清理不夠徹底，或者是對(duì)壩基內(nèi)的坑洞等沒(méi)有按要求分層回填以及清理過(guò)程中的平整壓實(shí)不符合設(shè)計(jì)要求，都易造成水庫(kù)在完工之后出現(xiàn)滲漏情況；第二，對(duì)凍結(jié)層的處理。在地理位置上，聊城市屬典型的溫帶季風(fēng)氣候，冬夏季長(zhǎng)，溫差大，在冬季施工中，壩基凍結(jié)后對(duì)冰夾層、凍脹現(xiàn)象處理不科學(xué)或者為趕工期忽忙施工也是造成壩其滲漏的原因之一。

3、繞壩滲漏

首先，平原水庫(kù)的繞壩多為封閉的多邊形，土石壩較多，軸線較長(zhǎng)，施工和加固工作任務(wù)較大，在施工過(guò)程中，對(duì)土石壩周?chē)牡刭|(zhì)土體地檢測(cè)和分析尤為重要，如浸潤(rùn)線的設(shè)定位置不當(dāng)，可能會(huì)造成水體滲漏，造成巖坡的穩(wěn)定性降低，甚至?xí)M(jìn)一步加劇滲漏；其次，土石壩的施工過(guò)程中，周期較長(zhǎng)，容易受到各種不利因素的影響，如運(yùn)行期間暴露的的質(zhì)量問(wèn)題沒(méi)有采取有效養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行處理，則極可能造成繞壩滲漏，甚至蟻穴潰堤。

二、水庫(kù)工程施工過(guò)程中主要防滲技術(shù)的質(zhì)量控制

1、垂直防滲技術(shù)的有效應(yīng)用

所謂垂直防滲技術(shù)，指的是通過(guò)將平原水庫(kù)的地基經(jīng)過(guò)處理做成封閉式的防滲帷幕以防止壩基滲漏的一種技術(shù)。垂直防滲技術(shù)的應(yīng)用范圍，主要取決于壩基的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。垂直防滲比較適宜于透水層較薄的地基，與壩體防滲體相連，可以作成封閉式垂直防滲，從而根治滲透破壞。

在實(shí)踐中，垂直防滲處理多采用塑性混凝土防滲墻，平原地區(qū)由于地質(zhì)原因，可能部分地區(qū)地質(zhì)設(shè)計(jì)深度內(nèi)有大量的淤泥層，也可根據(jù)實(shí)際情況將高噴墻改為深沉攪拌樁，深層攪拌樁可應(yīng)采用格柵式布置；無(wú)論采取何種垂直防滲方式，必須在勘察資料充分且經(jīng)過(guò)滲流計(jì)算后才可實(shí)施。

2、水平防滲技術(shù)的應(yīng)用

水平防滲是指通過(guò)平原水庫(kù)鋪設(shè)防滲土工合成材料達(dá)到防滲目的的防滲形式。水平防滲取材方便、施工便利、效果明顯，因而在水庫(kù)防滲作業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

土工合成材料主要指人工合成的纖維、塑料等聚合物制作而成的防滲產(chǎn)品，主要包括土工織物、土工膜等。復(fù)合土工膜是由PE或PVC的防水片材與滌綸或丙綸無(wú)紡布經(jīng)特殊工藝加工而成。防水效果較傳統(tǒng)的黏土防滲提高10萬(wàn)倍以上，因此在平原水庫(kù)施工過(guò)程中，土工合成材料在防滲、反濾排水、護(hù)岸護(hù)底等作業(yè)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

3、防滲墻工程質(zhì)量控制

無(wú)論是垂直防滲技術(shù)還是水平防滲技術(shù)，在實(shí)踐中都必須結(jié)合具體的水文地質(zhì)條件、工程等別及規(guī)模等來(lái)確定具體的防滲方案?；炷练罎B墻是重要的防滲工程形式，在作業(yè)過(guò)程中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：

3.1 防滲墻試驗(yàn)

首先根據(jù)實(shí)際需要和設(shè)計(jì)要求，確定防滲墻類(lèi)型及成墻深度，在實(shí)踐中，平原水庫(kù)多采用普通混凝土防滲墻，實(shí)驗(yàn)前按嚴(yán)格按照壩基防滲設(shè)計(jì)圖紙對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行復(fù)核，分析防滲墻槽位的地質(zhì)條件及樁號(hào)位置，確定防滲墻的深度。

其次，根據(jù)工程地質(zhì)及水文條件復(fù)核結(jié)果、設(shè)計(jì)要求確實(shí)防滲墻位置，將試驗(yàn)地點(diǎn)選擇在防滲墻軸線上；實(shí)驗(yàn)前對(duì)導(dǎo)向槽、倒渣平臺(tái)及排漿溝等混凝土標(biāo)號(hào)等嚴(yán)格控制和復(fù)檢；槽孔施工時(shí)，先施工一期槽孔；相鄰的一期槽孔施工結(jié)束后，再施工中間的二期槽孔。主孔施工時(shí)，應(yīng)隨時(shí)注意孔內(nèi)的地層變化情況，尤其在預(yù)計(jì)的地層分界部位；在砂卵石地層中，可能會(huì)遇有少量的漂石、大塊的孤石，應(yīng)標(biāo)明其孔深位置等。通過(guò)試驗(yàn)，應(yīng)合理驗(yàn)證和確定設(shè)計(jì)施工參數(shù)的合理性、適用性，取得槽孔建造、固壁泥漿、混凝土澆筑等有關(guān)控制參數(shù)和施工工藝。在終孔實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)確定孔深、孔寬和孔斜。

3.2 防滲墻施工過(guò)程質(zhì)量控制

混凝土防滲墻屬隱蔽工程，工作內(nèi)容包括：導(dǎo)墻施工、泥漿制造、造孔、混凝土拌合及澆筑、墻體連續(xù)性檢測(cè)、墻體取芯試驗(yàn)及流水試驗(yàn)等，在工程施工過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求對(duì)各工序進(jìn)行質(zhì)量控制。在泥漿制備過(guò)程中，應(yīng)重點(diǎn)控制水和膨潤(rùn)土的比例及膨潤(rùn)土粘粒含量，以保證泥漿的性能符合防滲墻工作要求；在導(dǎo)墻質(zhì)量控制中，應(yīng)對(duì)導(dǎo)墻的基礎(chǔ)及原材料、導(dǎo)墻尺寸進(jìn)行控制；在造孔質(zhì)量控制過(guò)程中，必須嚴(yán)格鑒定進(jìn)入相對(duì)不透水層嘗試時(shí)的取土樣，確?？咨罘显O(shè)計(jì)要求，同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)孔型寬度、孔斜率及孔位偏差的檢測(cè)與偏差糾正；在混凝土拌合及澆筑質(zhì)量控制中，應(yīng)對(duì)主要原材料分別進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)。

總之，平原水庫(kù)建設(shè)過(guò)程中，必須結(jié)合實(shí)際地質(zhì)勘測(cè)情況，進(jìn)行滲漏情況預(yù)測(cè)分析，在施工過(guò)程中，只有通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量控制與技術(shù)保障措施，保證防滲墻的連續(xù)性、完整性良好，才能有郊阻止水庫(kù)滲漏。