淺談均質土壩壩基降排水施工技術

劉莉莉

(天津市于橋水庫管理中心，天津 301900)

在壩基施工過程中，難免會因為壩基巖面出現泉眼、裂縫從而不斷有水滲出，導致大壩填筑土料含水飽和、軟化，難以滿足大壩強度需求。如果不能提高壩基的防滲性能，就會直接導致整個大壩的施工受到影響，甚至發(fā)生重大安全事故。

1 壩基降排水措施

在展開施工之前，施工單位要提前前往施工現場進行考察，并且通過壩基開挖等方式，了解施工現場的實際水文定制情況[1]?？睖y人員要將整個施工現場壩基的泉眼、裂縫以及勘探孔等可能發(fā)生滲水的位置進行勘驗，并且歸納其分布情況以及分布規(guī)律，上報給施工單位。施工單位根據可能滲水的部位選擇相應的解決方案，采用上堵下排的原則，減少滲水發(fā)生的可能，對于那些面積較小，滲水能力較差的裂縫，可以利用黏土填充，不但效率快，而且穩(wěn)定性高。對于部分裂縫較為分散的部位，就要采用盲溝同集水井相組合的方式開展降排水施工。

1.1 集水井、盲溝布置原則

在開挖集水坑時，一般會選擇地勢較低的滲水點或者是滲水量較大的泉眼附近[2]。同時，也要在集水坑上方安置排水管，形成一個集水井，在集水井中，安裝水泵等排水設備，由水泵完成集水井的抽排活動。在集水井的周圍，要開挖幾條盲溝，盲溝由上至下連接滲水點到集水井，在滲水點出水后，自動流入盲溝，再由盲溝導入集水井。由于壩基工程的覆蓋面積不同，因此，滲水點分布以及數量也不同，因此，在展開施工前，一定要做好現場考察工作，根據滲水點的分布規(guī)律，決定集水井的數量以及盲溝的分布。盲溝的大小也要根據滲水點的滲水量以及滲水壓力決定，確保整個系統(tǒng)都能在無明水的情況下完成排水。集水井的排水管布設要在條件允許的情況下盡量減少，避免對整個工程造成影響。布設排水管時要按照施工現場的地理情況以及泉眼滲水情況集中布置，同時考慮壩體土料填筑情況，一般情況下，集水井混凝土管的高度與壩體土料填筑高度成正比，在集水井內部的水管水位穩(wěn)定后，即可將其進行封堵。

盲溝的設置要符合施工現場的泉眼以及滲水點分布，并且根據施工現場的地理環(huán)境布置，坡降也必須要滿足滲水自流的要求。盲溝的長短不受限制，就近布置即可。盲溝的大小則由裂縫的滲水量決定。

1.2 盲溝施工

根據上堵下排原則，一般布置盲溝時，會考慮到裂縫滲水能否直接排入倒忙彀中[3]。而盲溝在日常的運作過程中，能否直接把泉眼以及裂縫滲水點排至集水井，并按照滲水點的分布，設置相應的集水井，并圍繞集水井布置盲溝。在布置集水井與盲溝時，可以利用專門的設備對盲溝側壁進行切割修正。一般情況下，盲溝的深度和寬度會根據河床流水坡比決定，確定盲溝能夠將滲水點滲出的水排至集水井。

1.3 集水井施工

在地勢較低的滲水點或者泉眼處設置集水井，根據滲水點的水量選擇集水井水管的尺寸。將水泵放置到集水井內部，將集水井中的水排出，直到集水井內水管的水位保持穩(wěn)定狀態(tài)時，即可將其進行封堵。

2 壩基降排水施工

2.1 壩基泉眼、滲水引排

在施工現場，需嚴格考察裂縫或者泉眼的滲水情況，根據滲水的程度決定集水井水管以及盲溝的大小，確保整個系統(tǒng)能夠順暢排水，靈活掌握整個盲溝的尺寸以及坡比。在進行盲溝的石料填充作業(yè)時，也要考慮到石料中的碎石粉數量，避免碎石粉過多，在排水的過程中，出現堵塞等問題，影響后續(xù)施工過程中的灌漿質量。因此，在石料填充時，可以就地取材，選擇河卵石進行填充，相較于碎石，河卵石的縫隙較大，并且每個個體之間的體積差異也較小。同時，不會因為長時間排水等問題影響其穩(wěn)定性。

在完成盲溝的填充作業(yè)之后，需要在填充料上方沿著盲溝以及主河槽鋪設一條能提供雙向輸漿的管道，并且在管道的兩側，靠近集水管，再由集水管引出。一般情況下，灌漿管都會使用穩(wěn)定性較高的PPR熱熔管，方便施工人員的后續(xù)回填輸漿作業(yè)。

灌漿管鋪設作業(yè)完成之后，就要在盲溝上方鋪設土工布，土工布的大小也要按照盲溝的大小決定，一般情況下，在土工布完全覆蓋盲溝時候，應大于盲溝頂寬兩邊各5cm～10cm。然后要在盲溝上鋪設一層干硬性砼，在鋪設干硬性砼時，要做到砼全面覆蓋在土工布上，并且要避免在鋪設的過程中，發(fā)生土工布位移等問題，讓砼能夠在鋪設完之后，自行滲入到盲溝內部，最后凝結，完成盲溝的填筑。

集水井的位置要根據施工現場的實際回流情況決定。集水井應當選擇匯流區(qū)域的下方。集水井底部可以利用反過濾材料鋪設，鋪設的厚度要高于匯流區(qū)水面。另外，集水區(qū)灌漿管道的布置應當呈現放射狀分布，以此提高盲溝上方的干硬性砼的的厚度，避免填筑時進行碾壓造成滲水的問題發(fā)生。集水砼井管在安設的過程中，要確保大頭朝下，小頭朝上，埋入反過濾層，以此提高砼管的穩(wěn)定性。

綜上所述，便是整個滲水水流地下全封閉式引排系統(tǒng)。

2.2 填筑過程抽排水質量保障

在日常施工過程中，需要在集水井的井管內安裝兩臺水泵，一臺水泵保持長時間運作，并且要有專門的工作人員進行全天候監(jiān)測，確保水泵能夠全天候運作。而另一臺備用，在長時間運作的水泵停止工作或者出現故障時，替換為備用水泵投入使用，整個過程要落實抽排、接管管理責任。

在抽排結束時，應當確保集水井井管內部的水平面穩(wěn)定，水位長時間保持不變，并且經過多次試驗后都沒有水位上漲的情況出現，既可以停止抽排作業(yè)。

2.3 集水井封堵

填筑作業(yè)前期一定要考慮到砼井管的滲水問題，確保在砼井管滲水時，能夠第一時間將水排出，避免滲水量過大導致水管內部壓力過大，導致地下水再次從裂縫中滲出影響壩基強度。等填土厚度上升到一定高度時，砼井管內部的水平面處于穩(wěn)定狀態(tài)，并且經過一段時間的勘驗不會再繼續(xù)上升后，即可進行集水井封堵作業(yè)。如果在施工現場有多處集水井，每個集水井的封堵時間也要有合理的安排，應當先封堵部分水量小的集水井，并且根據水量的多少決定集水井的封堵順序。

一般情況下，封堵采用C15砼進行澆筑，封堵之前，應當提前利用水泵輔助抽出碎石反過濾料上的多余給水，隨后再進行封堵。

2.4 預埋灌漿花管灌漿

灌漿作業(yè)一般開始于所有集水井封堵作業(yè)完成后，按照自低向高的灌漿方式進行統(tǒng)一灌漿。整個灌漿活動要保障所有區(qū)段的作業(yè)同時完成，一次成型，盡量避免二次施工或者整修，影響灌漿質量。如果盲溝密實，將會在回漿管流出多余漿液。對于部分地下水較為活躍，水位較高的地區(qū)，灌漿時應適當的調低壓力，并且多次灌注有序進行。

灌漿結束后，灌漿孔停止吸漿并繼續(xù)灌注5min左右，即可將整個灌漿系統(tǒng)關閉，對向外流漿和向上返漿的漿孔進行閉漿等待其凝固，待凝的時間應當在24h以上，待灌漿作業(yè)結束48h之后，即可將暴露在外部的灌漿管切割移除，并且使用1∶1的混凝土砂漿抹平孔口。在實際的施工過程中，如果有獨立暴露出來的井管網絡出現回漿的情況，那么就說明灌漿的質量可以滿足施工需求。

3 結 語

綜上所述，想要保障整個壩基施工過程中的防滲能力，就必須做好每個環(huán)節(jié)的工作，并且挖掘施工過程中的細節(jié)問題。在集水井以及盲溝布置方面要下足功夫，并做好后續(xù)灌漿填實工作，以此保障壩基的防水性能。不僅如此，合理的施工方法也能夠有效的提高施工效率，帶來更高的經濟效益，并且擁有更長的使用壽命。希望本文能夠為今后的壩基降排水工程施工提供一定的參考。