水庫除險加固工程中防滲處理設計

□趙子龍

（福建省永川水利水電勘測設計院有限公司）

0 引言

中國在早期興建的水庫工作當中，由于生產力落后等多種因素的影響，很多水庫都有安全的隱患。而滲漏造成的病險比例大，因此如何治理是至關重要的事情。水庫滲漏的原因比較多，要根據實際情況采取相應的除險加固措施，避免對居民生命、財產安全造成威脅。

1 水庫進行除險加固的重要性分析

當前資料顯示，中國當前修建了大約八萬多座水庫，由于建設的時代不同，各個水庫自身的建設標準、施工水平和管理水平有著明顯的差異。對于一些早期水庫來說，各個方面的質量比較差，同時由于年代比較久遠，老化比較嚴重，這都會造成各型水庫發生了程度不同的裂縫、滲漏等隱患。對于這些隱患，如果處理不到位或者不及時，將會產生十分嚴重的后果，會對社會的穩定和發展造成較大的影響，是社會的不安穩因素。另外，水庫當中存在的各種病害會對水庫發電、防洪等功能產生較大的影響，不但無法實現建設水庫的經濟效益功能，反而使其成為埋在附近居民身邊的一顆地雷。而在所有水庫病害當中，水庫滲漏是最主要也是最常見的一個原因，因此，對水庫進行除險加固，解決水庫大壩的滲漏問題是十分重要且迫切的。

2 當前水庫處理的有效方式分析

一般來說，已建水庫的滲漏問題處理通常采取上下結合方式進行處理。目前在對水庫大壩進行防滲處理時通常采取以下幾種技術：

2.1 混凝土防滲墻技術

混凝土防滲墻技術在水庫防滲處理當中應用時間比較早，其本身是一種傳統的、能夠在松散透水地基中進行垂直防滲處理的常見措施。但混凝土防滲墻的施工條件要求較高，首先需要在水庫堤壩的滲漏處沿墻體軸線進行造孔成槽，一般需動用沖擊式、回轉式、鉆銑式鉆機或液壓抓斗等大型機械設備開槽，然后再進行換漿工序。清孔換漿是在造孔的過程當中，選用膨潤土或優質粘土制成泥漿用以固壁、懸浮和攜帶巖屑、冷卻和潤滑鉆頭，然后將孔內含有大量砂粒與巖屑的泥漿更換成質量合格的泥漿，常用的機具有壓縮空氣吸泥器、砂石泵等。泥漿的質量也直接影響造孔的進度、質量與安全。最后就需要在4 h以內向槽孔當中進行混凝土的灌輸。在這個過程中需要對混凝土的灌注質量進行嚴格的檢測，在大壩滲漏處能夠形成堅實的混凝土墻體，避免發生水庫滲漏的情況。當前階段來說，中國運用混凝土防滲技術應用較多，十分成熟。但是在小型水庫當中無法應用造槽的相關設備，因此這種技術存在一定的局限性。

2.2 復合土工膜防滲處理技術

2.2.1 原理分析

復合土工膜是一種合成材料，其自身的防滲效果比較好。其在存在滲漏的水庫大壩坡面上進行鋪設以后，需要在上層鋪設砂墊層和壩基構建成一個具有整體性的防滲體系。

2.2.2 流程

鋪設復合土工模前需要處理水庫大壩坡面，首先需要進行坡面修整工作，這主要是為了能夠保證坡面自身的平整度，讓土質的緊密度達到實際的要求。具體流程如圖1。

2.2.3 方法

2.2.3.1 施工準備

首先，檢查復合土工膜的材料質量，保證各項指標都能夠達到要求；其次，在進行壩面的清理工作時需要將尖雜物全部清除掉，適當回填欠坡，提供較好的工作坡面。土工膜的場內拼接通常是為了能夠提升土工膜的質量，盡可能采用寬幅的膜，這樣就能夠降低現場拼接量。

圖1 復合土工模施工工藝流程圖

2.2.3.2 鋪設復合土工膜

包括壩腳鋪設和坡面鋪設，鋪設時保證沿壩坡方向能夠水平的進行滾鋪。鋪設坡面完成后順坡面的軸線方向滾鋪，這樣就能夠與坡腳的復合土工膜連接。鋪設時膜與膜之間及膜與基面之間要壓平貼緊，但不宜將膜拉得過緊，一般略松即可，且不可在膜底留有氣泡。

2.2.3.3 拼接復合土工膜

土工膜可以通過兩布一膜的方式，一般焊接土工膜會有生產廠家派專門的技術人員進行有效指導，其中土工膜需要通過熱河土工膜焊接機進行焊接，土工布利用手提式縫包機進行縫接。在焊接以前要利用吹風機將去膜上的沙子和泥土等雜物去除掉。焊接時在膜下方墊上長木板，保證焊接機的運行平整。

2.3 高壓噴射灌漿防滲技術

高壓噴射灌漿防滲技術是指將高壓設備運行動能轉化為一定強度的壓力，促使漿液經由注漿管噴射而出，形成流速快、壓強大的噴射流束，對地層土體產生一定的沖擊力。且使用水泥基質漿液進行填充，形成板狀凝結體，增強地基結構的防滲能力與承載能力。具體流程如圖2。在實際施工過程中，施工人員還要增大樁基與周圍土體的密度，避免地層中透問題。高壓噴射灌漿防滲技術不需要大面積開挖作業，由此，極大地減少了施工任務量，防止對施工現場造成二次破壞，提升施工過程的可靠性和高效性。這種防滲處理方式適合于地質十分松軟、套管容易打入的土層當中，因此無法在卵石直徑較大的地層當中實施該技術。其中，高壓旋噴灌漿技術在實際中的應用十分廣泛，是目前眾多土石壩水庫當中較為常見的一種壩體防滲技術。

圖2 高壓噴射灌漿防滲技術的施工流程圖

2.4 振動沉模防滲板墻技術

振動沉模防滲板墻技術的核心原理是使用功率大、頻率高的施工設備，將空心鋼模板轉移到大壩地層中，之后再將具有防滲作用的混凝土砂漿注入地層，形成完整的防滲墻體。振動沉模防滲板墻技術具有施工流程簡便，施工工藝單一化，且施工進度快等優勢特征。但該技術也具有一定的局限性。如果大壩地層土質較為堅硬，則會阻礙空心鋼模板的下沉。絕大多數水庫堤壩的陡度都較大，且粘土斜墻質量較差，一旦施工作業產生較強的震動效應，必然會對堤壩造成二次傷害。因此，振動沉模防滲板墻技術并不適用于水庫搶險加固工程。

3 結語

水庫除險加固工程關乎國計民生，是一項十分重要的項目。而每種防滲處理技術都有自身的限制，在進行水庫防滲處理時要根據實際情況選擇合理的處理技術。目前國家政府和水利部門不斷提升對水庫除險加固工作的重視程度，相關專家和學者則需要進一步分析和研究，不斷地探索和研究出更加合適的防滲處理技術，針對水庫水庫滲漏的實際狀況，制定出高效又合理的防滲處理方案，這樣才能夠降低經濟和成本，提升施工質量，保障人民的財產和生命安全。