水利工程中水庫堤壩防滲施工技術與防治

劉曉曉 趙 京 李曉龍

濰坊金生水利建設工程有限公司 山東 濰坊 262400

1、前言

水庫無論是防洪抗旱，還是農田灌溉、生活用水和工業發電，都具有不可替代的作用。我國水庫眾多，這些水利工程在地區的發展中起著非常重要的作用。隨著時間的推移，我國一些水利工程不能充分發揮自身的效能，同時也影響到人民的生命財產安全。因此，在水利工程建設中，必須加強大壩的防滲工作。

2、水庫堤壩滲漏原因

滲透破壞，這些不同程度的破壞往往使水庫在滲透的影響下，導致整個大壩的抗剪強度繼續減弱。慢慢地，在大壩滲漏破壞的地區，會逐漸產生大量的變形裂縫，即使壩體形變，整個壩體的形狀也發生了破壞性變化，壩體滲透破壞會導致壩基下不穩定的松散顆粒在水流沖擊下移動，甚至改變其顆粒組成結構。這種現象不僅會導致水庫大壩的防滲能力在嚴重情況下急劇下降，同時，水庫中的水資源也會流失，使水庫大壩的穩定性遭到破壞和削弱。在這樣的情況下，大壩不僅不能充分發揮蓄水、分洪的作用，甚至還會增加災害風險，給人民群眾的生命安全帶來巨大的隱患，水庫堤壩滲漏問題必須得到重視。

3、水庫大壩防滲施工技術

3.1 裂縫灌漿防滲施工技術

這種防滲施工技術可以有效地避免大壩的滲漏問題，提高大壩的性能。從實際應用來看，該技術具有工期短、施工速度快、成本低的特點。另外，施工過程中所用的建筑材料也很廣泛，對當地材料甚至沒有太多的要求，減少了材料運輸的時間和費用。具體做法是先從兩側入手，再從中間匯集。首先對外部的兩個孔進行灌漿和處理，灌漿結束后至少3天，泥漿中的水被徹底滲透，對壩體的應力狀態進行相應的調整，然后對中間一排主孔進行處理和灌漿。在實際施工過程中，一般在間隔孔內進行，灌漿的下一步也是這樣進行的。如果采用一次性成孔形式，很容易造成壩體穿孔問題。在單孔灌漿施工中，必須先用純壓力方式對孔的下部進行2-3m的灌漿，確保滿足設計標準，然后拔出管，然后用純壓力方式對孔的上部進行灌注。通過對大壩進行灌漿加固，使其得到加固，也可促進原壩體防滲效果的提高。

3.2 混凝土防滲墻施工技術

這種防滲施工技術在水利工程中有著悠久的應用歷史，經過幾十年的實踐和創新，其應用技術更加成熟和完善。從其應用原理來看，主要采用混凝土來實現防滲。在水利工程中，采用垂直防滲施工措施。例如，黃大口水庫位于安徽省宿松縣家梁鎮黃大村，壩址位于二郎河支流西元河上游，流域控制面積3600個平方，總庫容740萬立方，主要是防洪灌溉。防滲墻設計要求，混凝土防滲墻范圍為0+000至0+310，軸線長度310m，壁厚60cm，頂標高80.00，最大墻深設計28m，基巖埋深控制在≥1.0m，防滲墻混凝土抗壓強度r28≥7.5Mpa，彈性模量80。采用深層攪拌樁機攪拌水泥漿和土，經水泥水化和離子交換等反應，使其凝結成水泥土攪拌樁防滲墻，防滲墻厚度一般在25～30cm之間。此外，高壓噴射防滲墻的類型是利用高壓射流沖擊來實現壩基覆蓋物的操作，然后將水泥泥漿注入其中，使水泥泥漿和覆蓋層能夠很好地融合，最后凝結成固體不可滲透全部。

4、水庫堤防防滲措施

工程建設單位在取得施工區地質、水文、氣象等資料后，要想最大限度地減少大壩滲漏問題，就必須努力采取減壓措施，降低大壩壓力。主要防治措施如下：

4.1 向防滲結構技術

對于壩基豎向抗滲性，可以從源頭上消除滲漏問題。豎向防滲結構能有效地加固壩基薄弱部位的透水水層和淺層防水層。在垂直防滲施工技術的支持下，基礎薄弱部位可形成密閉防滲墻。在這種防滲墻的影響下，整個大壩的滲流和壓力都能得到充分的控制，地基的滲透所造成的破壞從源頭上解決。但要注意的是，這種施工技術在實際應用中更為復雜，需要大量的人力，施工人員也必須配合好，而且，它的成本也很高。對于一些資金不足的建設單位，這種技術往往不適合采用。在此基礎上，施工技術人員在采用該技術前，需要對施工現場環境進行全面的調查。

4.2 防裂灌漿滲流施工技術

由于造價高，難以大規模推廣堤防豎向滲流控制施工技術。因此，可考慮采用分段注漿施工技術，這項技術也可以起到加固堤壩和減少裂縫的作用。在實際應用中，可根據壩體的原有結構和滲流部位進行注漿，在修復過程中，大量注漿也可在壩體上形成防滲墻，既能有效填補壩體的漏洞，又能堵塞壩體的薄弱部位的腐蝕。這樣可以大大提高大壩的防滲和防漏性能，填補大壩的裂縫，也可以提高水利工程的整體防滲性能。

4.3 潰壩的處理

水庫堤岸的塌陷主要是由大量的水沖擊引起的。在重力作用下，一些松散的沙石顆粒在水蝕作用下會消散，從而導致變形、嚴重塌陷、堤防整體結構塌陷，甚至滑坡事故。通過對獨樹區潰壩現象的總結，可以看出潰壩有條形潰壩、弧形潰壩和梯形潰壩等幾種類型。一旦倒塌，大壩和河床將嚴重變形。為此，中國水利部門在防止和控制大壩潰壩、河床潰決等方面做得很好。基本上，拋石防護是主要措施，這種防治措施是人工建設拋石防護保護工程[6]。在大壩基礎上，除了有大量的防洪堤阻擋水流外，還應鋪設一層濾層。此外，現在常用的處理方法包括沉排、木堆和鋼板堆等設置。一些防治措施可以起到阻斷水流、加固水庫堤防的作用，有效減少大壩滲漏的發生。

5、結束語

隨著我國水利工程技術的不斷進步，水庫大壩防滲技術也得到了發展和完善。但在實際工作中，水庫堤防滲流工作仍面臨諸多挑戰，包括庫址地質條件復雜、壩料多樣化、水庫建設規模大等因素。因此，要采取有效的防滲措施，必須正確把握水庫的特點和防滲原因，進行針對性應對。