平原水庫圍壩工程及防滲工程建設

張岳國，馬忠華

淄博市引黃供水管理局

平原水庫圍壩工程及防滲工程建設

張岳國，馬忠華

淄博市引黃供水管理局

平原水庫的防滲效果直接關系到國民經濟效益和人民生命財產安全，對防滲處理不僅在理論上可行，更需要經過實踐的檢驗，要在充分論證的基礎上包括當地的氣候條件、地質條件、環境條件的綜合分析評價，決定采取可行的方案，尤其是PE膜防滲，既滿足了投資少的要求，更能滿足水庫正常運營的要求。

防滲；檢驗；實驗

近年來隨著城市工業化步伐的加快，水的問題越來越成為制約城市經濟發展的瓶頸，而要解決缺水的矛盾，就勢必進行水庫建設，但尤其對于平原水庫，地處平原，其需承擔的安全系數要大一些，否則將會給周圍農民在成不可估量的損失。因此圍壩工程建設及防滲更需要慎之又慎。但如何進行平原水庫圍壩及防滲的建設呢？

一、圍壩建設

1.首先要進行嚴格的地質勘測。對壩區的土質進行基本了解，對壩基地帶仔細鉆探，每隔10米作一鉆探點，鉆探深度60米，對鉆探的圖紙進行分析，目的是查清是否有古墓或流沙帶及建筑物等，對分析結果作好記錄，以備進行圍壩工程時有針對的加以利用。

2.壩基清理的目的是清除表土及腐殖質層。在圍壩填筑前，用鏟運機對原地面進行清理，壩基垂直清除不少于30cm，水平清理超出設計邊線1.5m。并將草皮，雜物清運至棄土場內。清基于圍壩填筑前進行，清基面不應出現干裂現象。清基過程中，對壩基上出現的溝、渠、坑也需進行表土剝離，并對溝、渠、坑進行削坡，坡比為1：5，然后分層回填壓實，如果溝、渠、坑出現滲水現象應先排水，將水排凈后方可進行回填。對壩基上水井的處理，直接用150#混凝土填滿為止。

3.試驗段

3.1 碾壓實驗的目的

3.1.1 檢查庫區料場土料壓實后是否能夠達到設計壓實干密度

設計壓實干密度及含水量表

3.1.2 檢查壓實機具的性能是否滿足施工要求。

3.1.3 選定合理的施工參數，在土料含水量的適宜范圍內確定鋪土厚度，碾壓遍數。

3.2 碾壓實驗的基本要求

3.2.1 實驗所用的土料為各標段庫區料場具有代表性。

3.2.2 實驗時采用的壓實機具應與施工時使用的類型型號相同。

3.3 碾壓試驗場地布置

3.3.1 碾壓實驗不允許在壩基范圍內進行。碾壓實驗的場地面積不應小于20m*30m

3.3.2 將實驗場地以長邊為軸線方向，劃分10m*15m的四個實驗小塊，在試驗場地中線一側的相連的兩個實驗小塊，鋪設土質天然含水量、厚度均相同的土料，中線另側的兩快實驗小塊土質和厚度均相同，含水量較天然含水量分別增加到相同一幅度，設計最優含水量CH粘土位22%CL壤土位18%允許正負3%的偏差。

3.3.3 每個實驗小塊，應按預定的計劃，規定的操作要求碾壓到規定的遍數后，相應在填筑面上取樣做干密度試驗，CH粘土碾壓遍數位6、8、10，CL壤土碾壓遍數位4、6、8。

3.3.4 每個試驗小塊，每次的取樣數應為6個，采用環刀法取樣測定干密度值。

3.3.5 應測定壓實后土層厚度，并觀察壓實底部有無虛土層，上下層面結合是否良好，有無光面及剪刀破壞現象等，做好記錄。

3.4 試驗完成后，應及時將試驗資料進行整理分析，繪制干密度與壓士遍數的關系曲線圖。

4.圍壩填筑

4.1 填筑材料。由于CH和CL的土的膨脹系數不同，其中CL膨脹系數＞CH土的膨脹系數，因此，選擇CH土為壩心料，CL土為壩殼料以避免不同的膨脹而使壩面出現裂縫。

4.2 圍壩填筑的要求

4.2.1 用來圍壩填筑的土料要求無腐殖土、砂土、雜草及其它雜物。取土場應設在距壩基外邊線不少于50米處，取土邊坡應控制在1：10。

4.2.1 實行分層填筑，分層壓實。填筑的土層厚度每層最好在30cm-40cm之間，每層土鋪完后，要用鏟運機拖平，平整度達到《技術規范》要求，拖平后再進行碾壓，碾壓要分段分片進行，相臨作業面得搭接碾壓寬度平行壩軸線方向控制在0.5m，垂直壩軸線方向控制在0.3m每次碾壓結束后進行干密度及含水量的測定。當干密度不合規定要求而含水量在允許含水量范圍內時（20-25%），應繼續碾壓，當含水量大于允許含水量25%時，應對土料進行晾曬后再進行碾壓，否則壓實干密度達不到設計要求；當土壤含水量小于20%，應進行機械灑水后碾壓，以使上下土層之間緊密結合無明顯層面。在碾壓過程中壩心與壩殼要設立標志以防漏壓、久壓或過壓。

4.2.3 壩心與壩殼在填筑過程往往存在不同步的現象，這在二者接觸處進行下一層填筑前一定要開蹬，否則容易引起層面滑坡。當相鄰兩段出現進度不一致時，落后方應在下一層填筑之間實行開蹬后或以小于1.5斜坡連接方可上土。嚴禁出現界溝。層與層之間要先灑水后上土，否則就會在結合部形成一個滲水層以致造成大壩滲漏。

二、防滲工程

水庫的防滲工程的成敗決定了水庫建設的成敗，防滲工程一旦失敗，不僅造成水源的浪費而且造成直接的經濟損失，更嚴重者能夠造成水庫潰壩，給人民的生命財產安全造成不可估量的損失，因此做好水庫的防滲工作至關重要。水庫的防滲工程一般包括庫底防滲、壩坡防滲工程及截滲工程。

1.庫底防滲工程。平原水庫的庫底防滲工程一般有庫底水平鋪塑防滲及垂直鋪塑防滲。下面僅就新城水庫庫底防滲的成功經驗介紹一下水平鋪塑防滲。

1.1 水平鋪塑對材料的要求。水平鋪塑的用材料為PE膜，其厚度要求為0.5mm,抗拉力為2940N/m2,因厚度需均勻一致，無破損所以在進行水平鋪塑前首先要檢查PE膜的物理性能，對不合規定要求的拒絕使用。

1.2 進行庫底防滲工程應注意的事項

1.2.1 鋪膜前首先在原地面進行開槽，開槽深度為30cm-40cm以備鋪膜，后對槽進行壓實。開槽后，對槽底進行機械整平，整平堅持小平大不平的原則，整平后對槽底進行壓實（平面碾）確保平面光滑平整，無碎石土塊等，確保鋪膜后不被硬物刺破PE膜。

1.2.2 鋪膜后，先要對PE膜進行檢查，不合要求的拒用若膜面上有輕微損傷出現漏洞要及時補焊。

1.2.3 PE膜的焊接，在進行PE膜焊接前要調節好焊接機的溫度，溫度過高會烙壞PE膜造成焊接縫破裂。過低側會焊接不牢固、抗拉力低。在焊接過程中要使膜與膜之間的搭接不少于10cm，焊接完畢要逐一檢查每一條焊接縫，以防漏焊、焊破及焊接不牢。檢驗焊接縫牢固程度在現場一般用手拽法以拽不開為準。對于有積水區域的鋪膜及焊接，若焊縫處被水浸濕，要先用干抹布擦凈后方可進行焊接。

1.2.4 PE膜的覆土。PE膜鋪平后進行覆土，覆土必須從一邊開始逐步覆土，否則極易造成膜內空氣排不出去而使PE膜漲破。

1.2.5 標段與標段，單元段與單元段之間一定要注意銜接處的焊接，否則很容易造成漏焊。

1.2.6 庫區內的排水溝、井等一定要開1：5的坡度回填并分層壓實，（壓實密度參照筑壩密度），然后覆膜，否則極容易因不均勻沉降而致膜破裂。

1.2.7 庫底PE膜與坡腳處復合土工布的焊接一定要緊密，千萬不可漏焊或焊接不牢。

1.2.8 庫底每隔50米在PE膜底部鋪設一條排氣管且縱橫交錯，排氣管相交處要連接好。

1.2.9 水洼地PE膜的鋪設及焊接．對水洼地帶處理要按以下順序排水――清淤――覆膜――焊接――排水――覆土．焊接時一定要清除PE膜上的污泥、水分．

2、坡面防滲。

坡面防滲是水庫防滲的一部分，壩底絕對不可以產生透水現象。坡面防滲，如圖所示：

目的是減小水對岸坡的沖擊，保護復合土工膜，從而起到防滲作用，基本工序整坡――鋪設復合土工膜――石子鋪設――砼板安裝．

2.1 人工整坡：坡度允許偏差正負20%，平整度正負10mm（2米靠尺檢測），底部高程允許偏差正負10mm；坡上不允許存在虛土．

2.2 復合土工膜鋪設用PE膜．焊接驗收合格后，立即進行縫合，焊接時注意與庫底PE膜的焊接一定要牢固，不得漏焊．

2.3 石子鋪設，石子規格為2-4cm，厚度允許偏差為設計厚度的15%．

2.4 砼板安裝．用機械安裝，不允許人工直接撬板安裝，以避免損傷復合工膜．

3.截滲溝工程。由于水庫的滲漏在實際上是不可避免的，為避免水量滲漏對周邊農田的危害及減少水資源的浪費，修建截滲溝是有必要的，具體施工依據實際情況而定．

通過水庫近10年運行情況看防滲效果比較理想，因此可以斷定這種水庫防滲方案，尤其對平原水庫來說，不僅經濟上可行在方案上也是非常可行的。

張岳國，技術員，淄博市引黃供水管理局，研究方向：平原水庫圍壩工程及防滲工程建設；

馬忠華，技術員，淄博市引黃供水管理局，研究方向：平原水庫圍壩工程及防滲工程建設。