水庫大壩防滲加固問題的探究

項兆英

【摘要】本課題立足于先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及水庫的特有功能、性質(zhì)，探究分析水庫大壩以防洪加固為主的功能在實際生活中的運(yùn)用，通過相關(guān)案例分析與探究，發(fā)現(xiàn)目前水庫大壩存在的各種問題，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的調(diào)查研究，以完善水庫大壩特有的功能作用，確保水庫的正常運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】水庫大壩；防滲加固；技術(shù)分析；施工質(zhì)量

1、水庫大壩防滲加固的必要性

現(xiàn)如今的水庫大壩在實際生活中起著至關(guān)重要的作用，主要體現(xiàn)在水產(chǎn)養(yǎng)殖、土地灌溉以及防洪抗?jié)车戎T多優(yōu)勢。隨著社會的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的大步向前邁進(jìn)，使得傳統(tǒng)的水庫呈現(xiàn)出老化的現(xiàn)象。這就間接的說明，目前的水庫已經(jīng)不能與剛修建的水庫相提并論，進(jìn)而導(dǎo)致出以防洪能力下降的諸多問題的出現(xiàn)，相應(yīng)的所起的作用必然與實際規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差距。受多種因素的影響，新修水庫在質(zhì)量以及相關(guān)技術(shù)問題上存在一定的差異，無法實現(xiàn)所制定的標(biāo)準(zhǔn)，這種形式的水庫即為病險水庫，在實際生活中水庫不能發(fā)揮其特有的功能性質(zhì)，從而給人們的生活造成一定影響，甚至?xí)：Φ饺藗兊纳踩Ｋ裕嚓P(guān)部門機(jī)構(gòu)應(yīng)定期對水庫進(jìn)行統(tǒng)一的檢查與加固環(huán)節(jié)，以確保水庫的正常運(yùn)行。

2、水庫大壩防滲加固技術(shù)概述

2. 1 水庫壩體防滲技術(shù)

水庫大壩防滲技術(shù)指的是防止水庫大壩滲漏以及滲透穩(wěn)定控制的一項科學(xué)實驗技術(shù)。土石壩綜合防滲以及水庫大壩防滲是混凝土防滲技術(shù)的兩種主要類型。

2.1.1 水庫壩體滲流控制技術(shù)

根據(jù)實際情況對河流流速、壓強(qiáng)、壓力、滲流流量以及滲線位置等相關(guān)問題進(jìn)行逐一的確認(rèn)是該技術(shù)的主要內(nèi)容。

2. 1. 2 土石壩綜合防滲技術(shù)

現(xiàn)如今，復(fù)合土工膜防滲是市場上普遍使用的水庫大壩維修技術(shù)。該技術(shù)是一種可用于水庫大壩施工的技術(shù)，是一種具有抗?jié)B功能的塑料薄膜和非織物結(jié)構(gòu)的結(jié)合體。它具有諸多優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在使用壽命長、耐腐蝕、適應(yīng)性強(qiáng)、延性強(qiáng)以及比重小等。

2. 2 水庫大壩加固技術(shù)

目前，水庫大壩常用的加固技術(shù)主要有：

2. 2. 1 土石壩加固技術(shù)

通過水泥或混凝土筑建物降低大壩浸潤線出逸點來加固壩體的一種方法。混凝土加固的造價略高于水泥，它是在地上開槽施工，在地基中以泥漿固壁，開鑿成連鎖樁柱孔或槽形孔后將防滲料回填筑成連續(xù)墻。水泥土加固技術(shù)則是以水泥為固化劑，利用小直徑深層攪拌器具把水泥漿噴入土體攪成水泥土，固化劑與土體間通過物化反應(yīng)使土體固結(jié)成穩(wěn)定性、整體性、強(qiáng)度良好且不透水的水泥土墻己達(dá)到加固的目的。

2. 2. 2 高壓噴射灌漿防滲加固技術(shù)

在水庫大壩的防滲加固工程中，利用高壓將防滲加固原料噴射進(jìn)土體的技術(shù)就是高壓噴射灌漿技術(shù)。它與常規(guī)混凝土防滲加固相比，在某種程度上節(jié)省了施工成本，同時提高了防滲抗災(zāi)能力。該技術(shù)具有低造價、開挖量小、易于施工、占地少且與周圍環(huán)境友好等優(yōu)點。高壓噴射灌漿施工工藝包括測量放線、造孔、試噴和下噴井、噴射灌漿以及終噴靜壓灌漿五個步驟。

2. 2. 3 混凝土防滲墻技術(shù)

混凝土防滲技術(shù)是一種比較早的工程防滲技術(shù)，該方法是利用專用的造槽設(shè)備在大壩滲漏處造槽孔，同時在槽孔內(nèi)注滿泥漿，最后澆注混凝土從而形成一道混凝土墻體以達(dá)到防滲的目的。混凝土防滲墻技術(shù)已相當(dāng)成熟，同時已經(jīng)有完備的施工工藝流程，但是由于造槽機(jī)械設(shè)備比較大，施工形成的墻體與地基的連接不夠牢固，只適用于均質(zhì)砂、土地基的施工，所以應(yīng)用受到了一些限制。

3、防滲加固工程施工中存在的問題與對策

受目前地理地勢以及周邊環(huán)境的影響，所處的地質(zhì)水文也存在一定的差異，所以應(yīng)立足于整體進(jìn)行相關(guān)水庫大壩的綜合構(gòu)建與治理。最近幾年，相關(guān)部門機(jī)構(gòu)針對此問題進(jìn)行了多項測試與探究，在此過程中，提出問題，并制定相應(yīng)的解決方案，以實現(xiàn)對水庫大壩的綜合治理。這種方式也就是所謂的因地制宜，就同一水庫大壩而言，應(yīng)采用與此相匹配的方法策略，從而發(fā)揮其特有的功能性質(zhì)，促進(jìn)水庫大壩的正常運(yùn)行。以下為相關(guān)的案例探究分析：

3.1 工程概況

某縣某河中游大型水庫，正態(tài)下庫容為2 846萬m3m，水庫流域面積650 km2，可用于防洪、灌溉、水電等方面。水庫興建時間久遠(yuǎn)，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)過低，地質(zhì)勘察資料或缺，存在不少工程質(zhì)量問題。主壩壩體是由砂質(zhì)豁土、粉質(zhì)豁土及其夾碎石堆筑而成的風(fēng)化土，其滲透系數(shù)過大；壩基與壩肩主要成分為細(xì)砂巖和粉砂巖，巖體為斷層發(fā)育，完整性差且風(fēng)化深，巖層透水強(qiáng)。水庫壩基和壩肩嚴(yán)重滲漏己影響安全運(yùn)行，現(xiàn)對大壩進(jìn)行除險。設(shè)計采用綜合防滲加固處理的方法，分別對壩體采用充填灌漿、壩基的全風(fēng)化層采用三管高壓旋噴、基巖部分采用帷幕灌漿進(jìn)行除險，取得了十分良好的效果。

3. 2 水庫壩體施工中存在的問題

在施工過程的高噴參數(shù)試驗階段，由于開挖檢查結(jié)果不太理想，樁間搭接較少或搭接效果不理想，施工參數(shù)指標(biāo)調(diào)整不合適等原因?qū)е逻_(dá)不到設(shè)計要求，試驗進(jìn)行了3次調(diào)試。壩基由于滲透大比較容易卡鉆和塌孔。而在后期的高噴灌漿施工中存在孔口不返漿以及竄漿情況。水庫大壩為均質(zhì)土壩，滲流計算采用的滲透系數(shù)是根據(jù)大壩鉆探的試驗值選用的，滲透系數(shù)為 3.95×10-4cm/s。從現(xiàn)場檢查及日常管理情況來看，大壩背水坡中部過壩渠道高程以下為大面積濕坡，有多處集中滲水，且隨水位升高而增大；大壩周圍存在白蟻活動的痕跡，形成滲水通道，實際滲流量遠(yuǎn)比計算值大，在造成水資源損失同時，不利于大壩安全。

3. 3 解決對策

針對以上工程中的實際問題，對應(yīng)采取了以下3種解決方法：

①試驗中3次調(diào)試等原因可以在進(jìn)行設(shè)計前，從實地情況、施工工藝以及開挖情況等多方面進(jìn)行考察和預(yù)測，減少設(shè)計出錯幾率，增加準(zhǔn)確可靠度。進(jìn)行試驗時應(yīng)尋求最佳調(diào)試效果，切不可為趕工期敷衍了事。嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行。高壓噴射灌漿成墻均厚應(yīng)為不小于5cm，綜合滲透系數(shù)值應(yīng)不大于0. 00001 cm/ s。當(dāng)高噴鉆孔深不小于40 m時，建議底層加設(shè)雙排旋噴套裝。帷幕灌漿透水率小于5 Lu，并且耐久性足夠。試驗選擇施工參數(shù)是保證施工質(zhì)量的重要前提。只有施工參數(shù)選定正確適合，才能保證整個防滲加固工程的高質(zhì)高量。因為成樁直徑影響著水壓、氣壓和提升速度。成樁直徑與水泥耗量、水壓力成正比，與提升速度成反比，而施工成本與提升速度成反比，工效與提升速度成正比，可見施工參數(shù)對確保工程質(zhì)量和控制工程成本的重要性。進(jìn)行試驗時還應(yīng)遵循試驗孔選擇的代表性和真實性原則。

②通常情況我們會使用濃度高的泥漿對鉆孔時的空隙大的地方進(jìn)行固壁，為了防止鉆孔時出現(xiàn)細(xì)砂掉落出現(xiàn)卡鉆情況，在實施鉆孔時保持一定的轉(zhuǎn)速并緩慢進(jìn)尺，同時還要加大固壁泥漿的濃度；如果施工過程中出現(xiàn)不返漿的情況，可以先停止提升，然后攝入天然中砂和豁性土，其指數(shù)要在1：6，同時調(diào)整氣壓、水壓為0.65Mpa和0.38Mpa，這樣操作能夠有效減小施工作用力，避免漏漿發(fā)生。采用這種操作要在返漿恢復(fù)正常之后恢復(fù)正常氣壓和水壓；如果灌漿過程中出現(xiàn)竄漿，可以根據(jù)實際情形采用降低氣壓、

水壓并摻沙子等操作，經(jīng)過一段時間就可以繼續(xù)進(jìn)行灌漿。

③應(yīng)注意高噴灌漿設(shè)備（水泥漿泵等）及周圍建筑物（高壓水機(jī)房、氣壓力機(jī)房等）的合理布置，設(shè)計中盡量減少水、氣壓損失。一般三管機(jī)房到孔口平距應(yīng)控制在40 m內(nèi)為宜，過長則容易爆裂影響施工效果；應(yīng)加強(qiáng)對灌漿過程的實時檢查，保證起始過程均能按試驗設(shè)定參數(shù)貫穿于整個灌漿的過程。高壓旋噴灌漿技術(shù)并不是復(fù)雜的施工，只要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定的要求施工，通常情況下都能取得良好的灌漿效果。但是受到目前社會行業(yè)間的歷史通病影響，仍會存在偷工減料的思想，這會導(dǎo)致樁體斷樁情況出現(xiàn)，因此應(yīng)加強(qiáng)對施工現(xiàn)場的定時非定時檢查，減少此現(xiàn)象的發(fā)生幾率。此外，還應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行聯(lián)合檢收制度，做到每孔鉆孔達(dá)到設(shè)計高程時便由監(jiān)理組織相關(guān)單位進(jìn)行現(xiàn)場實測驗收。不合格不能進(jìn)行下一道施工工序。如實完整記錄下現(xiàn)場情況并落實責(zé)任簽字到人。

4、結(jié)語

防水穩(wěn)固是水建項目的緊要保護(hù)方法，它有長期性的優(yōu)點，必須堅持的確保實施品質(zhì)。大壩的防水穩(wěn)固實施品質(zhì)的好壞直接干擾大壩的整體持續(xù)性。從防水穩(wěn)固項目的安排，監(jiān)測，實施，驗貨下料，對防水穩(wěn)固解決手段的各各階段給足注重于掌握，確定每層品質(zhì)是關(guān)系到大壩的平穩(wěn)進(jìn)行的重要手段。

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