對水庫大壩防滲加固技術(shù)的探討

易文斌

（廣東省韶關(guān)市利源工程咨詢服務(wù)有限公司 廣東韶關(guān) 512026）

對水庫大壩防滲加固技術(shù)的探討

易文斌

（廣東省韶關(guān)市利源工程咨詢服務(wù)有限公司 廣東韶關(guān) 512026）

由于經(jīng)濟的快速發(fā)展，促使人們對自然資源的需求進一步加大，由此引發(fā)的社會、環(huán)境問題也日益增多。因此，資源的合理、靈活、有效利用及保護逐漸變得重要，也越來越受人們重視。水資源作為目前我國的稀缺資源，實現(xiàn)其科學(xué)、合理的利用與防治變得愈發(fā)值得關(guān)注。目前，技術(shù)的進步，使我國水庫大壩項目建設(shè)和使用得以更安全地進行，且其他與之相關(guān)的技術(shù)水平也得到了很大提高。水庫大壩的維護關(guān)系到民生，需要得到重視，本文對防滲加固技術(shù)進行了研究，并且通過實例進行了說明。

水庫大壩；防滲加固；技術(shù)；探討

社會各方面發(fā)展與自然環(huán)境是密不可分的，但是長久以來，由于社會各方面因素影響，我國部分水庫在使用和維修方面缺乏基本的關(guān)注，工程老化現(xiàn)象嚴重，安全問題頻繁發(fā)生，尤其針對大壩質(zhì)量方面而言，問題更為明顯也更為嚴重，而且為了保證人們正常的生產(chǎn)生活，大壩仍需運行，導(dǎo)致水庫大壩整體運行效益受到影響，而且自身防洪防澇作用無法得到正常地發(fā)揮，為附近居民日常生活及生命財產(chǎn)安全造成了一定威脅。基于此，水庫項目工程維修、加固、防滲工作需要加快進行，為水庫大壩的正常使用提供基礎(chǔ)。

1 加固水庫大壩必要性

水庫主要的作用為防洪、防澇、蓄水、發(fā)電、養(yǎng)殖水產(chǎn)等，為人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活帶來了眾多益處。但是，由于管理不當(dāng)或者是使用時間過長，水庫大壩開始出現(xiàn)老化現(xiàn)象，使其基本功能難以發(fā)揮出作用，達不到相關(guān)標(biāo)準，由此出現(xiàn)眾多問題。而且針對新建工程，技術(shù)手段帶有一定隱患，因此在具體施工中質(zhì)量難以得到保證，可以將此類水庫大壩命名為病險水庫，因其無法正常的運行，導(dǎo)致人們生命財產(chǎn)安全受到一定威脅，因此，需要對其進行防滲、加固技術(shù)處理，使其功能可以得到正常發(fā)揮。

2 加固防滲基礎(chǔ)技術(shù)概述

2.1 水庫壩體防滲技術(shù)

水庫大壩核心防滲技術(shù)要點包括如下，其一為滲流控制，其二為土石壩。①滲流控制核心技術(shù)。其主要內(nèi)容為通過相應(yīng)活動，實現(xiàn)對浸潤線準確位置、滲流具體的流量、滲透實際的壓力以及壓強、流速最終的確定。②土石壩有效防滲技術(shù)，目前，其在大壩維修方面得到一定程度的應(yīng)用，其中較為代表的技術(shù)為復(fù)合土工膜技術(shù)。此項技術(shù)主要原理為，將富含聚乙烯和聚氯烯成分的塑料薄膜與復(fù)合防滲土工膜進行結(jié)合，作為防滲基礎(chǔ)材料，其優(yōu)點眾多，例如比重小、適變能力強、耐腐、耐凍，使用期限長等。

2.2 水庫大壩加固技術(shù)

目前，我國水庫大壩在日常管理維修中，加固技術(shù)主要有以下兩種：

（1）土石壩水庫大壩加固技術(shù)。其主要的工作原理為，利用水泥、或者高強度混凝土，對大壩進行筑建，以此來降低大壩本身浸潤線的實際出逸點，最終實現(xiàn)壩體的加固。其中混凝土進行壩體的加固（如圖1所示），其所需造價略高，主要在地上進行相應(yīng)的開槽環(huán)節(jié)，而在地基施工環(huán)節(jié)，需以泥漿進行相應(yīng)的固壁，開鑿形狀主要為連鎖型樁柱孔以及槽形孔，開鑿?fù)瓿珊筮M行防滲材料的填充，形成連續(xù)墻。而水泥水庫大壩加固技術(shù)成本與混凝土相比較大，其主要是以水泥做為壩體的固化劑，該技術(shù)核心原理主要是運用深層小直徑水泥攪拌器具，將水泥漿與土體進行攪拌，最終形成水泥土，然后通過二者之間的作用，使土體更為的強硬、穩(wěn)定且不滲水，形成水泥土墻，最終實現(xiàn)壩體的加固。

圖1 混凝土澆筑過程示意圖

（2）高壓噴射灌漿水庫大壩防滲、加固核心技術(shù)。該技術(shù)主要運用在水庫大壩維修加固中，其利用高壓原理，將防滲加固的基本原材料向土體進行噴射的方式實現(xiàn)防滲加固目的。與混凝土形式的水庫大壩防滲加固相比，施土成本得到了一定的節(jié)約，且提高壩體的防滲能力。該技術(shù)優(yōu)點眾多，主要具有造價低、開挖任務(wù)量少、便于施工、節(jié)約占地面積，實現(xiàn)環(huán)境友好等。

3 廣東省惠來縣船橋水庫實例分析

3.1 水庫項目概況

船橋水庫地理位置在廣東省，位于來縣中部，與惠城鎮(zhèn)相距21km，是集防洪、防澇、灌溉與一身的中型規(guī)模水庫，灌溉面積達到1萬畝以上，目前所灌溉的農(nóng)田土地總面積以達到4千畝，關(guān)系到水庫下游1.2萬居住人民的人身安全和財產(chǎn)安全。船橋水庫大壩上游集雨面積可達到11km2，河流總體長度大致為6.5km，水庫所能容納的正常情況下的蓄水水位在312m，庫容大致為1330萬m3。該水庫大壩主要由幾部分組成，分別為溢洪道、壩體、電站廠房、輸水隧道、引水渠。

3.2 壩體現(xiàn)狀、地質(zhì)條件

土壩全長為600m，由主壩和副壩組成，其中長壩400m，副壩200m，是一座均質(zhì)型土壩。迎水坡的具體坡比主要被分成了三個等級，分別為1比2.53、1比2.72和1比2.73；而水壩比同樣被分為三個等級，分別為1比2.2、1比2.3和1比 1.4。

3.3 壩體

水庫壩體主要材質(zhì)是黃崗巖。因遭到風(fēng)化，使花崗巖中石英顆粒逐漸增多，并且石英顆粒體積較大，增大了滲透系數(shù)，加上相應(yīng)的施工工藝及方法選取上存在疏漏，導(dǎo)致壩體整體密實性差，呈現(xiàn)一定的松散情況，只有局部稍微達標(biāo)，整體質(zhì)量存在嚴重問題。水庫在正常進行運行使用的過程中，在高水壓的不斷作用之下，主壩體蓄水水位超過了300m，在壩后坡坡腳部位出現(xiàn)了一定程度的滲漏現(xiàn)象，而且在壩后部位的電站廠房附近，具體的河谷段經(jīng)常會出現(xiàn)漏水等不良現(xiàn)象。而且在輸水隧道以及壩體接觸部位同樣出現(xiàn)一定程度的滲漏情況，影響了水庫在高水位情況下的正常運行。而且同樣對電站運行產(chǎn)生了嚴重影響，極大的影響水庫效益。

3.4 防滲加固具體設(shè)計

（1）防滲加固計劃擬定。因為大壩上存在壩基滲漏等諸多問題，最初的設(shè)計理念均質(zhì)壩不能夠達到規(guī)范的設(shè)計要求。就壩體而言，填土的質(zhì)量相對較差，均勻性不夠，密度不夠高，壓實度沒有達到《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》中的具體要求，壩體整體的滲透性不夠均勻，一部分的滲透能力較強，但是原壩基并沒有進行防滲性的相關(guān)處理。所以，相關(guān)部門要大力增強對壩基以及大壩的防滲加固管理。相對而言，本次的除險加固按計劃采取垂直防滲的方式進行穩(wěn)固。

在右壩肩和副壩擋水水頭低的前提下，壩后地面的高程相對較高，大壩的重點防滲范圍較小，余下的壩段采用劈裂灌漿或者高壓定噴式灌漿。通過對大壩防滲加固方案進行論證，并且以大壩重點的防滲段維修作為主要任務(wù)，與此同時，以高壓噴射灌漿以及塑性混凝土防滲墻作為根本的方案來進行經(jīng)濟技術(shù)的合理比較。其中高壓噴射形式的壩體灌漿主要采取高速射流的方式進行，對原土層進行直接的切割和沖擊，實現(xiàn)土石料和灌注物的混合式融合，一直到混合材料凝結(jié)硬化，形成一個堅固的混合凝結(jié)體，進而實現(xiàn)加固以及防滲的作用。而混凝土塑性防滲加固墻體的設(shè)計，主要以機械工具先進行挖槽，并且與此同時實施泥漿護壁，達到地層的防塌目的，然后開始在地基槽孔中進行混凝土澆筑，形成地下形式的防滲加固結(jié)構(gòu)。

（2）防滲加固具體設(shè)計。該工程防滲系統(tǒng)主要以壩軸線為參數(shù)進行設(shè)置。主要由兩個部分組成：①重點型防滲加固段；②普通防護段。擬定采取帷幕灌輸與塑性防滲混凝土墻相結(jié)合的方式進行防滲，普通段則以劈裂灌漿的形式進行防滲。其中混凝土塑性防滲墻設(shè)計總長為350m，其中孔深最大程度為50m，墻體的厚度則為0.6m。由于施工前分析得出，該大壩墻體密實度一般，對于高水位而言，可能會出現(xiàn)一定程度的變形，因此為了對變形情況進行有效的防治，在混凝土防滲墻設(shè)計中，擬定加入黏土和膨潤土。而劈裂灌漿形式進行防滲的具體設(shè)計中，主要以單排布孔的形式進行，3m為終孔距的實際距離，在第一工序環(huán)節(jié)將孔距設(shè)計為6m，在第二工序環(huán)節(jié)，在第一工序環(huán)節(jié)的序孔間進行布設(shè)，具體的灌漿深度設(shè)計以殘積土層為參考，在其5m位置。

4 結(jié)束語

水庫項目建設(shè)質(zhì)量與人們生命財產(chǎn)安全息息相關(guān)。因此，近幾年我國在水庫項目建設(shè)上投入的關(guān)注也越來越大，工程建設(shè)與日常管理工作也取得了明顯的進步。國家針對水庫工程項目建設(shè)提出了相關(guān)法律法規(guī)，對水庫項目工程基礎(chǔ)建設(shè)和具體實施過程進行明文規(guī)定，安全管理系統(tǒng)也日趨完善，使水壩質(zhì)量得到了大幅度的提升。新時代背景下，我國對基礎(chǔ)水利工程的建設(shè)投入了更多的關(guān)注，尤其針對水庫大壩，對其安全性和日常管理工作提出了更高的要求，這就促使相關(guān)單位加大水庫大壩管理力度，解決存在的各種安全問題，使其更好地發(fā)揮出灌溉、防洪等作用，為改善社會民生，促進經(jīng)濟發(fā)展提供切實的保障。

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