分析粘土心墻土石壩工程中防滲施工的工藝

【摘要】近年來，粘土心墻土石壩工程發(fā)展迅速，且為推動我國水利工程的發(fā)展做出了較大的貢獻，作為粘土心墻土石壩工程中的重要組成，防滲施工工藝的發(fā)展不僅關系著粘土心墻土石壩工程的發(fā)展，而且對于我國水利工程的發(fā)展也具有重要影響。

【關鍵詞】粘土心墻土；石壩工程；防滲施工

前言：

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，水利工程的發(fā)展也呈現(xiàn)出了良好的局勢，粘土心墻土石壩工程作為水利工程中的重中之重，其防滲施工工藝備受我國以及相關政府部門的重視。因此，本文分別從壩基滲漏、壩體滲漏、繞壩滲漏三個方面，展開了對粘土心墻土石壩工程滲漏的主要表現(xiàn)。最后，分析了粘土心墻土石壩工程中防滲施工的工藝。此次課題研究的主要目的是明確粘土心墻土石壩工程滲漏的主要表現(xiàn)，進而提升粘土心墻土石壩工程中防滲水平，推動我國水利工程的發(fā)展。

一、案例簡介

本文以總庫容為1975萬立方米的水庫為例，對其滲漏的主要表現(xiàn)進行分析，該工程的等級屬于三等，主要負責灌溉，其中，也包括一些發(fā)電項目、防洪項目以及水產(chǎn)養(yǎng)殖項目等。大壩主壩是碾壓均質(zhì)的土壩，防滲手段主要依靠粘土套井，而壩基的防滲方式則是設置垂直帷幕進行灌漿。

二、粘土心墻土石壩工程滲漏的主要原因

（一）壩基滲漏與繞壩滲漏

一方面，在施工過程中，導致壩基滲漏的主要原因有以下兩種，一是缺乏對清基的重視對于沒有清理的基坑，甚至清理不徹底的基坑來說，漏水現(xiàn)象極其易于發(fā)生；二是缺乏對截水的科學設置，致使壩基被擊穿。另一方面，在施工過程中，繞壩滲漏的主要原因為下：一是由于岸坡未設置相關的截水槽、碾壓程度不夠，或者清基的不夠全面，使繞壩與岸坡進行有效結合；二是由于兩岸破碎的巖體、節(jié)理發(fā)育、以及較大的透水性參數(shù)；三是缺乏對放水設施的合理設置，內(nèi)坡截流工作不夠到位。

（二）壩體滲漏

在粘土心墻土石壩工程中，壩體滲漏的主要原因分別是：一、土料質(zhì)量不合格。在施工過程中，如果對土料場的勘測設計出現(xiàn)問題，防滲土料無法達到設計要求，就會出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象；二、在施工過程中，對工程進行分組分塊包干，就會出現(xiàn)不同的施工速度，使填筑土層有所不同，使結合處的粘土出現(xiàn)漏壓現(xiàn)象，形成松土帶；三、大型施工器械匱乏，在壩體施工中，一般都是利用石碾碾壓的方式，傳統(tǒng)的碾壓方式對施工質(zhì)量的要求較低，導致在壩坡的下游就會出現(xiàn)滲漏；四、壩體在進行分層填筑時，較厚的土層填筑會導致機械功能低下，進而導致土層的下部疏松，發(fā)生滲漏現(xiàn)象。

三、粘土心墻土石壩工程中防滲施工的工藝

（一）在套井底部進行灌漿處理

鑒于水庫水位的下降位移不會超過57米，而壩堤的高程僅為50米，仍然存在7m的位移差；另外，局部孔距離基巖尚大概為0.3米至0.4米，考慮對后期固結灌漿的施工設計。所以，在套井底部對其進行灌漿處理，能夠有效達到防滲加固的目標。對于本工程的灌漿來說，其樁號的范圍在0+015米至0+225米之間，灌漿孔距設置為2.5米。在整個灌漿過程中，主要包括三個階段，其中，每0.5米的土體設置為一個階段。在灌漿的初期，將一定量的速凝劑加入到水泥漿中。在整個灌注的過程中，其灌漿壓力要控制在不超過0.2兆帕，進而達到固結灌漿與帷幕灌漿的整體性目標。

（二）利用套井對粘土心墻進行處理

在粘土心墻土石壩工程中，其防滲手段主要是采用沖抓套井夯實，粘土心墻呈現(xiàn)出均勻、密實、抗剪力強、壓縮性小的特點，粘土心墻的壓實度設置為0.95，其滲透系數(shù)每秒不大于10-5cm。利用套井對粘土心墻進行處理的主要流程如下：首先是對現(xiàn)場進行擊實實驗，其次利用套井進行開挖，再次對套井進行粘土心墻土的回填，接下來對其回填后的石壩質(zhì)量進行檢測，最后針對施工過程中遇到的一些問題，提出相應的施工對策。例如：對于井壁偏斜問題的處理方法。偏斜主要是由于土質(zhì)不均勻?qū)е碌?，呈現(xiàn)出一邊高一邊低的現(xiàn)象，對于這種現(xiàn)象，可以利用鉆頭的振動或沖擊，改善井壁的偏斜，再用錨樁將其機架進行固定。也可以更改不同土質(zhì)之間的偏斜高度。對于深孔滲水問題的處理方法?？梢岳孟落撟o筒的支護，在鋼護筒上增加一定數(shù)量的滲水孔，并在滲水孔處安裝水泵，以便水能夠排出，在水排干凈后，第一實際對鋼護筒進行回填。對于深孔塌方問題的處理方法?？梢岳么蜓a強孔，對其進行防滲施工處理。對于裂縫問題的處理方法。在施工過程中，一旦發(fā)現(xiàn)裂縫，要在主排孔施工后，及時增設一排抓孔，避免裂縫的惡化。

（三）設立帷幕實現(xiàn)灌漿

在案例工程中，針對不同壩體位置，其加固方法也各不相同，壩體防滲要對其進行粘土套井處理，在連接基巖與壩體土的位置，要對其進行固結灌漿處理，其中，對于壩基的防滲加固，主要是設立帷幕實現(xiàn)灌漿。在帷幕灌漿中，壩基的中軸線位置在向下偏移37.5厘米的壩體軸線位置上，因此，對于帷幕灌漿的范圍來說，其壩段需要向兩側壩肩至少擴張20米，才能實現(xiàn)兩側山體之間的有效連接，進而形成堅固的防滲通道。對帷幕的設立，要在五米以下的不透水層，壩體鉆孔需要回填黏土球。相比于套井防滲處理，帷幕灌漿的處理方法同樣需要現(xiàn)場的灌漿試驗，進而實現(xiàn)對各項參數(shù)確定。在試驗過程中，利用特殊的地質(zhì)鉆機進行鉆孔，在鉆機鉆進的過程中，利用75毫米的合金探頭，在基巖中的使用，則是利用56毫米的金剛石鉆頭，可以深入到巖層內(nèi)部15m。在每階段的灌漿結束后，要對其孔壁及裂縫進行沖洗，其裂縫的沖洗壓力是本灌漿段壓力的五分之四。灌漿的材料為普通的硅酸鹽水泥，自上而下的灌漿順序。

結論：

本文在對粘土心墻土石壩工程滲漏主要表現(xiàn)的分析基礎上，展開了對粘土心墻土石壩工程中防滲施工工藝的研究，研究結果表明，在我國的粘土心墻土石壩工程中，我國應加強利用套井對粘土心墻進行處理、在套井底部進行灌漿處理、設立帷幕實現(xiàn)灌漿，以提高粘土心墻土石壩工程中防滲施工水平，進而推動我國水利工程的穩(wěn)定發(fā)展。

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