王紅亮
(保定市王快水庫管理處,河北 保定 073000)
水利工程的經(jīng)濟效益可觀,而且對當(dāng)代社會體現(xiàn)了一定的公益性價值,特別是水庫,它推動了我國國民經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展,而且還可以調(diào)節(jié)水量,做好抗旱防洪的工作,是我國人民賴以生存的基本水利設(shè)施。從社會的發(fā)展角度來說,社會的進步和水庫的建設(shè)是分不開的。但是水庫的堤壩受到洪水滲透問題的影響,讓水庫的堤壩的穩(wěn)定性下降,嚴重者有可能造成嚴重的社會影響。因此,對于水庫的防滲透技術(shù)進行研究,是非常有價值的,只有進行了合理的堤壩滲透處理,才能讓水庫的穩(wěn)定性變得更好,才能讓水庫以及其他相關(guān)的水利工程可以安全運作。這是一項利國利民的工作。通過筆者調(diào)研,目前我國水庫堤壩發(fā)生決堤的主要問題是堤壩的滲透管發(fā)生破損,讓壩體承受著巨大的壓力,讓堤壩產(chǎn)生一些裂縫,最后讓堤壩坍塌。滲透管破損是壩體坍塌的主要因素,這些因素讓堤壩的安全性能變差,也影響了水利工程的運作。必須對這些問題進行解決,才能讓水庫能夠正常的發(fā)揮它在水利工程中的作用,才能讓我國的水利工程更好的為社會大眾服務(wù)。
筆者對目前水利工程界常常選用的防滲透技術(shù),并且對他們的施工要點進行了分析。
它是一種低造價的防滲透技術(shù),而且操作性強,目前在實際施工中被廣泛使用。這種防滲透技術(shù)可以讓壩體中存在的裂縫得到消除,而且在壩體的加固方面,也起到了一些作用。為了讓施工成本進一步降低,施工者可以就地取材,在當(dāng)?shù)孬@取用來灌漿的材料,這樣可以讓施工的成本大大降低。在實際施工時,要根據(jù)大壩已有的裂縫情況,在設(shè)計灌漿孔時,要在平行壩軸線的位置設(shè)置。對灌漿孔和壩的要求也有具體規(guī)定,一般要選擇2m,灌漿孔的深度一般設(shè)為8m,主孔和副孔之間的距離設(shè)為5m,這種孔道的設(shè)計是有一定科學(xué)依據(jù)的,可以將大壩內(nèi)部的應(yīng)力降低,而且可以讓大壩對洪水的抵抗能力得到提高。
1)灌漿材料,灌漿材料的選用也是一個比較關(guān)鍵的問題,對于灌漿材料的選用標(biāo)準(zhǔn),主要要選取具有可灌性,而且可固結(jié)性的材料,這樣才能讓灌澆液的抗?jié)B透能力較強。一般為了節(jié)約施工成本,要在就地進行灌漿材料的選擇,在土壤的選擇上,一般選取粉質(zhì)的土壤。為了讓材料的防滲透技術(shù)更好,要組織防滲透帷幕(見圖1),而且厚度不能小于0.15m,材料的容度不能小于1.6,要盡量選擇滲透系數(shù)小的材料。鼓泡壓密是灌漿的主要步驟,然后要經(jīng)過劈裂和填縫兩個步驟。

圖1 鋪設(shè)防滲膜
2)灌漿施工,工程的施工一般采用先兩邊再中間的施工過程。簡單來說,就是在外圍進行灌孔灌漿,在三天以后,再調(diào)整灌漿的水分,這樣做的目的是讓壩體受到均勻的內(nèi)力。在中間孔的灌漿時,要采用間格成孔的方式,這是由于整體成孔會在后期造成壩體的穿孔,而間格成孔會讓壩體的穩(wěn)定性更好。
所謂混凝土防滲施工,就是利用混凝土來達到壩體的防滲透效果,讓水利工程能夠順利完成的一種現(xiàn)代化技術(shù)。一般混凝土防滲透墻有好幾種形式,這些防滲透墻應(yīng)該根據(jù)實際的現(xiàn)場特點,進行選擇性的使用,下面對這幾種技術(shù)進行一下簡單介紹:
1)水泥攪拌樁防滲墻,這種墻體在作業(yè)前,必須將水泥和土用攪拌機進行深度攪拌,通過水泥的硬化作用和水化作用,形成水泥墻體,這種施工方法使用比較廣泛,以長江大堤為例,使用的就是這種技術(shù),它的施工比較容易,而且造價低,可以制作成30公分以下的墻體。水泥攪拌樁防滲墻施工流程圖(見圖2)。

圖2 水泥攪拌樁防滲墻施工流程圖
2)自凝灰漿防滲墻,所謂自凝灰漿,就是在膨潤土和水泥之間使用緩凝劑,在凝固前,這種自凝灰漿可以作為大壩的護凝泥漿,在凝固后,可以起到一些防滲透作用,這種技術(shù)目前在我國還沒有普及,在歐美西方國家多有使用。
3)高壓噴射防滲墻,這種防滲墻技術(shù)顧名思義是一種采用高壓射擊而進行的施工技術(shù),它通過在壩體的內(nèi)部灌漿,然后讓大壩的覆蓋層和水泥砂漿結(jié)合,這種結(jié)合非常緊密,穩(wěn)定性非常好。
4)垂直鋪貼。所謂垂直鋪貼,就是先利用挖槽機的輔助,然后進行鉆孔活動,最后利用水泥砂漿進行防護,然后鋪上防滲透膜,這種墻體是一種垂直狀態(tài)下的鋪貼。
所謂水平防滲,是在壩體靠近水的一面鋪混凝土,或者是直接鋪設(shè)防水膜,這樣可以讓壩體的流線長度降低,可以讓施工變的更加安全。在具體的施工過程中,要利用黏土層或者混凝土層,必須將這些材料壓實,因為他們的材質(zhì)比較小,如果壩體已經(jīng)出現(xiàn)了滲漏,就可以采用蓋重法,讓滲透問題得到解決,如果滲透的范圍很大,就需要適當(dāng)縮短壓蓋寬度,要將壓蓋的寬度控制在100m的范圍內(nèi)。
水利工程的防滲透技術(shù)是維護大壩安全,防止大壩決堤的主要手段。在實際水利工程的建立中,施工和設(shè)計者要根據(jù)大壩的實際情況,選擇合適的防滲透技術(shù)。在選擇時,除了要考慮投入的成本外,還要考慮大壩已經(jīng)被破壞的程度和被破壞的位置等因素,圖3為選擇堤壩的防滲透的原則和分類:除了這幾種防滲方法,還可以在具體施工時,設(shè)計減壓井,這樣做的目的是讓大壩的局部壓力降低,在一定程度上是對防滲透技術(shù)的輔助。

圖3 堤壩防滲透選擇原則
綜上所述,我國的大壩防滲透技術(shù)已經(jīng)有了一定的發(fā)展,而且也取得了一定的成就,但是在具體的施工工作時,還有一些不可預(yù)計的大壩滲透情況,這就需要水利工程設(shè)計者在施工中不斷的總結(jié)經(jīng)驗,并且結(jié)合國內(nèi)外先進的技術(shù),對現(xiàn)有的防滲透技術(shù)進行優(yōu)化。水利工作者在選擇水利施工時,要根據(jù)實際情況,選擇合適的施工方法,在施工時也要注意每種方法的優(yōu)缺點。對于一些已經(jīng)出現(xiàn)的大壩滲漏現(xiàn)象,必須及時進行補救,讓大壩滲漏的風(fēng)險降到最低。