水利施工中土壩防滲技術(shù)處理

黃英

（榮縣樂德鎮(zhèn)水務(wù)局 四川自貢 643100）

水利施工中土壩防滲技術(shù)處理

黃英

（榮縣樂德鎮(zhèn)水務(wù)局 四川自貢 643100）

在我國非常重要的能源中，水利資源的地位是十分突出的。國家近些年來非常重視水利工程的發(fā)展，每年國家在全國各個(gè)地方都會進(jìn)行大量的水利工程建設(shè)，目的就是充分合理利用水利資源。建設(shè)水利工程的速度不斷提高，規(guī)模不斷擴(kuò)大，我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在很大程度上受到了這些因素的影響而飛速發(fā)展。然而水力施工的防止?jié)B透問題，從始至終都是建設(shè)水利工程技術(shù)中的十分重要的環(huán)節(jié)，始終都是工程技術(shù)人員齊心協(xié)力想要解決的問題，水利施工防止?jié)B透技術(shù)處理的好，就能直接提高水利工程的質(zhì)量與其穩(wěn)固性和安全性。此文將對防滲技術(shù)的處理方法及方式進(jìn)行全面細(xì)致的研究。

防滲技術(shù)；灌漿技術(shù)；水利工程

1 引言

我國水利資源非常豐富富饒，這不但是因?yàn)槲覈硟?nèi)江河密集，更是因?yàn)榈匦蔚孛驳忍赜械慕Y(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。而我們所建立的水利方面的眾多工程就是充分發(fā)揮水利資源的重要設(shè)施和方案。這些水利工程不僅能夠進(jìn)行灌溉、發(fā)電，同時(shí)還具有著減災(zāi)防洪的作用。同時(shí)為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活提供用珍貴的水資源。但是許多水利工程中，因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)間過于長久，往往都有著程度或輕或重的隱患，其中最普遍和常見的的隱患就是滲漏。滲漏對水利工程功能的發(fā)揮有著十分重要的影響，甚至?xí){到人們的財(cái)產(chǎn)安全和生命安全。鑒于這種十分危險(xiǎn)的情況，要立即采取相應(yīng)舉措來對水利工程的滲漏問題進(jìn)行加固除險(xiǎn)。

2 土壩防滲技術(shù)處理方案

根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國發(fā)生的1000起水利工程事故中，滲流管涌塌坑約總事故的1/3以上。所以解決滲流問題是極其重要的，土石壩的運(yùn)行過程中，允許存在一定程度的正常滲流，但如果存在異常滲流，就必須立刻采取相應(yīng)的處理舉措。引起土壩異常滲流的因素多種多樣，要完成的除險(xiǎn)目的也不是完全相同的，因此，在進(jìn)行加固修復(fù)時(shí)，必須根據(jù)工程的具體的不同情況對幾種加固方法進(jìn)行施工、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較。完美的土石壩加固方法應(yīng)該不但在經(jīng)濟(jì)上合理還要技術(shù)上可靠。

2.1 處理壩基滲漏

對于壩基滲漏的情況，要根據(jù)不同情況采取開挖土質(zhì)截水槽、增設(shè)上游鋪蓋、防滲墻、灌漿帷幕、褥墊排水層、反濾透水蓋重等措施。其中防滲墻有樁柱式防滲墻、混凝土防滲槽、自凝灰漿防滲墻、泥漿槽防滲墻以及灌漿帷幕和混凝土防滲墻的組合。接下來針對一些加固除險(xiǎn)工程實(shí)例簡要分析研究。

2.1.1 漏水情況不嚴(yán)重，透水地基深

對于這種情況壩前用土工膜或黏土做上游鋪蓋，使?jié)B徑長度增加，降低水力比率，從而盡可能的減少滲透流量。但是小型水庫往往都有澆灌任務(wù)，往往不可能將水庫全部放空，所以在加固除險(xiǎn)工程中還沒有使用過這種方法。

2.1.2 深度不深的壩前透水地基

對于這種情況采取土工膜截水槽或明挖加填黏土防滲比較合理，由于許多小型水庫即使不透水但地基較淺，而且建造時(shí)沒有大型機(jī)械設(shè)備，再加上當(dāng)時(shí)人們的意識與技術(shù)不夠，很多地基里沒有打造防滲齒槽，下游較多的小型水庫，在汛前水位很容易達(dá)到死水位，干旱時(shí)候有的下游水田不能供上水，從而造成插后干。針對水庫下游水田較多，透水量較大，透水地基較淺的小型水庫，可以采用灌漿帷或防滲墻幕進(jìn)行加固防滲，但由于具備這種工程能力的施工單位十分稀少，并且小型水庫加固除險(xiǎn)工程利潤較低，施工單位一般不愿意進(jìn)行施工，所以這種方案雖然在理論上十分不錯(cuò)，但在實(shí)際施工中卻困難重重。

如今正在進(jìn)行建造設(shè)計(jì)的小型水庫采用土工膜截水槽或明挖加填黏土的壩基防滲方法，在前壩腳處根據(jù)開挖土質(zhì)、深度情況在前壩腳處確定合適的邊坡，一直挖到弱透水層，從而在槽中鋪設(shè)土工膜或填筑黏土以達(dá)到壩基防滲的目的。膜的滲透系數(shù)十分小，大概為10～12cm/s，像這樣的透水性，如果用透水量來計(jì)算的話，就好比于50m的水頭差透過面積100cm2、厚為1mm的土工薄膜的水量，大致為4.321～0.432cm/d；這種方法防滲加固效果較明顯，施工易行簡單。

2.1.3 地基深度大，滲漏量比例小

根據(jù)病險(xiǎn)水庫情況，處理壩基滲漏又分為兩種情況，如果滲流致使?jié)B穩(wěn)壩基時(shí)，可采用透水料蓋重、排水減壓井的方法，具體做法是在壩基清基完成后，接著鋪墊一層無紡布，接著填裝碾風(fēng)化料，完成后相對密度要保證大于0.75，并且按照1：3向下游傾斜，把排水溝設(shè)置在壓滲體末端；如果滲流沒有導(dǎo)致壩基滲穩(wěn)時(shí)，不處理壩基，只需簡單打造排水溝，蔽日施工正在進(jìn)行水庫采用這種方法。

2.1.4 地基深度大，滲漏量大，影響蓄水與供水

當(dāng)滲漏量大，透水地基深度大時(shí)，可采用混凝土防滲墻、圍帷灌漿等方法防滲加固。塑性混凝土防滲墻穩(wěn)定性、和易性均比普通混凝土好，終凝、初凝時(shí)間較長，對澆筑和輸送有利，比黏土混凝土、粉煤灰混凝土、普通混凝土防滲墻都節(jié)約水泥，從而大大降低成本，從而保證防滲性能，保證耐久性；但它的缺點(diǎn)是其材料配比相比于工藝掌握、試驗(yàn)要求很嚴(yán)格，凝結(jié)體的抗?jié)B坡降一般小于黏土混凝土、粉煤灰混凝土、混凝土防滲墻。其拌和物的密度通常為2～2.2g/cm3之間，小于普通混凝土；抗壓強(qiáng)度在28d時(shí)通常在1.0～5.0MPa之間，早期時(shí)候抗壓強(qiáng)度增長較慢，而后期強(qiáng)度增長快，同時(shí)可延長大概1年的水化作用，強(qiáng)度迅速怎張，彈性初始模量比104MPa小，應(yīng)變值極限偉0.33～0.7%之間，相比于普通混凝土，比普通混凈土大2～4倍，干縮性也是如此。

2.2 處理壩體滲漏

對于壩體滲漏的情形，也要分析具體情況采取上游壩坡鋪設(shè)防滲墻、土工膜、增加排水設(shè)備、開挖、灌漿帷幕。防滲墻的有構(gòu)成材料有普通混凝土、筋混凝土、塑性混凝土、黏土混凝土、回化灰漿和自凝灰漿等，對于造孔機(jī)具，有反、正循環(huán)沖擊鉆機(jī)、鏈斗式挖槽機(jī)、抓斗機(jī)、鋸槽機(jī)、射水成槽機(jī)、振動切槽、振動板樁、多或單頭深層攪拌機(jī)、振動沉膜、高噴機(jī)等。

不良的施工是壩體滲漏的主要原因：

據(jù)相關(guān)資料顯示，我國絕大多數(shù)的潰壩常見于小型水庫。而發(fā)生潰壩的水庫中，98%以上都是土壩，大約是土壩總數(shù)的4%左右，由此可見土壩滲漏是十分容易常見的。心墻填筑用風(fēng)化料，經(jīng)過鉆探得知，心墻會形成厚度在0.2～0.8m之間的夾層。據(jù)估計(jì)和計(jì)算，每年大約有42萬m3左右的滲漏量，從而導(dǎo)致下游壩坡滲穩(wěn)。前些年曾經(jīng)對水庫進(jìn)行加固除險(xiǎn)，上游翻修壩坡結(jié)合壩體防滲，砌石護(hù)坡，25cm的護(hù)砌厚度，設(shè)土工膜，設(shè)20cm的墊層，從而合理解決了這一問題。

3 處理其他形式的滲漏

其他形式的滲漏問題主要是壩基與壩體或壩肩之間的不良結(jié)合與壓實(shí)，或者建筑物周圍存在不良壓實(shí)及埋管錯(cuò)位、開裂，導(dǎo)致滲漏時(shí)繞壩等。其中壩基與壩體接觸而產(chǎn)生的滲漏，是因?yàn)椴缓细竦那寤こ袒蛘邲]打造心墻造成的，根據(jù)具體情況，可采用上述明土工膜及塑性混凝土或挖加填黏土防滲墻的方法來加固防滲；壩肩與壩體接觸而產(chǎn)生的滲漏現(xiàn)象是最為多見的，由于施工時(shí)對坡度、壩肩坡積累物處理不妥當(dāng)，十分易發(fā)生滲漏甚至引發(fā)事故。例如某小型水庫，它的右壩肩的材料是風(fēng)化巖，風(fēng)化巖的坡度比較陡，20世紀(jì)70年代時(shí)候曾經(jīng)對該小型水庫壩肩進(jìn)行過簡單處理，即進(jìn)行填筑，不料導(dǎo)致滲漏。2010年7月28日洪災(zāi)時(shí)發(fā)生十分嚴(yán)重的管涌最終導(dǎo)致潰壩，正在進(jìn)行中的加固除險(xiǎn)設(shè)計(jì)方案是在右壩肩巖石（黏土心墻中心線的位置）上修建混凝土墻，墻高和校核洪水位同高，擴(kuò)大接頭的心墻體的斷面，從而保證繞流滲徑長度要求在任一高程處均能得到滿足，防止?jié)B流而造成破壞。

4 結(jié)語

總而言之，病險(xiǎn)水庫加固除險(xiǎn)中處理土壩滲漏是一項(xiàng)綜合且復(fù)雜的工作，這不但要求管理水利人員必須采用適當(dāng)?shù)呐潘O(shè)備、合理的截滲方式，減除、降低滲透壓力，降低壩體浸潤線，避免沼澤化或滲透變形，保證水庫建筑物工程的安全。本工程經(jīng)過土壩防滲技術(shù)加固除險(xiǎn)處理后，不斷地完善防洪體系，大大提高了調(diào)控水資源能力，經(jīng)濟(jì)效益也顯著得到提升。

[1]鄭金泉.探討小型水庫的幾種主要加固除險(xiǎn)技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究，2015（22）.

[2]劉少華.龍泉水庫壩體滲流控制及分析探討[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（02）.

TV543

A

1004-7344（2016）17-0113-02

2016-5-20