防滲技術在岸堤水庫除險加固中的應用

田鏖

（昆明市滇池水生態管理中心，云南昆明 650200）

岸堤水庫在建設的過程中，由于受制于當時的經濟、技術條件，一些壩段的清基工作沒有徹底處理，也未及時清理干凈壩段河川的砂子，很容易導致壩基出現滲漏問題，從而對灌溉、防洪起到較大的影響，不利于農村經濟和社會發展。因此，必須針對岸堤水庫采取有效的防滲技術，從而保障水庫的安全性和穩定性，促進水利工程的長久穩定發展[1]。

1.水庫常見病害及原因分析

1.1 下游坡腳積水

在大壩中，倘若主壩基礎開挖深度不夠，不能嚴格遵照對應的施工要求開展開挖與清理工作，就會使壩段基礎的開挖質量不過關，甚至可能存在局部耕植的狀況，因此引起滲透的概率較大，同時也會導致下游的壩腳和地基出現沉降問題，從而不能順利地將滲入水排除出去，使得下游壩腳發生積水問題，嚴重時甚至可能引起土地沼澤化[2]。

1.2 濕坡和爛壩

因為壩體自身的特殊性，對于填筑土體的壓實度有著頗高的要求，標貫擊數應當控制在6～10的范圍以內，但是填入壩身的土體，上下層乃至同層之間土體的標貫技術時常會發生跳躍反復的情況，導致壩體存在密實程度不均的問題，并且在密實度較低的區域容易演變成為滲流薄弱區，最終引起濕坡與爛壩等問題。

1.3 集中滲漏點

壩體長久使用過程中，由于長時間接觸水體，又存在含沙量過高的情況，導致壩體的透水性較大，由于岸堤坡度較大，距離輸水涵洞又較近，很容易在土石結合的區域，出現繞壩滲流或接觸滲漏的情況[3]。

2.防滲技術在岸堤水庫除險加固中的應用

2.1 復合土工膜施工

在岸堤水庫除險加固施工過程中，采用復合土工膜的防滲施工方案能夠有些降低工程的造價成本，并且可以根據大壩迎水坡進行翻修，具有較好的防滲漏效果。復合土工膜防滲漏結構一般包括護坡、保護層、復合土工膜以及基面四部分組成。如果壩體表明存在雜物，很容易導致復合土工膜上面的土層在其表面滑行，難以保證保護層的穩定性，需要及時清除雜物，并將適當的填料填回土坑，并夯實，保證壩體表面的平整緊實。復合土工膜一般采用的規格為兩布一膜，單個面積質量為800g/m2，根據部位的實際情況對其周邊進行細致處理。結合高壓旋噴防滲墻的施工方式，在完成高壓旋噴防滲施工后，及時整平施工平臺，鋪上復合土工膜，并進行現場澆注，保證混凝土能夠有效壓住復合土工膜；如果與壩頂結合，則需要采用防浪墻壓住復合土工膜[4]。

2.2 雙管高壓旋噴灌漿施工

高壓旋噴防滲墻施工的方式一般包括單管、二管和三管，與其他兩種方式相比，二管法能夠有效縮短高壓旋噴樁體的距離以及提高樁體的直徑，相比三管法產生過大的噴射流壓力，引起壩體本身的抬動，二管法則完全避免這方面的缺陷。二管法通常采用雙通道的注漿管，將管體伸進土層的特定深度后，在管底部的側面的雙重噴嘴會同時噴出兩種不同介質的流體對土體進行破壞。在噴射出來的介質以及其周圍產生的氣流作用下，進一步加大噴射流的壓力，從而在土體周圍形成比較緊實的固結體，提高了除險加固的效果。岸堤水庫除險加固工程采用高壓旋噴防滲施工技術，一般應用于水庫的迎水坡處，軸線也一般設置在馬道平臺，相比軸線設置在壩頂的方案，設置在迎水坡的馬道平臺處，能夠有效降低高壓旋噴的相關鉆孔孔斜率控制難度，此外，這種方案除了滿足防滲效果，還提高了除險加固工程的整體效益[5]。

2.3 帷幕灌漿

帷幕灌漿應用在除險加固工程中，能夠有效提升作業效率，縮短工期，讓岸堤水庫的防滲漏和結構加固效果得到進一步保障。在灌漿時一般均是使用硅酸鹽水泥作為灌注材料，水泥細度標準為，當其通過8mm的細篩之后殘余量低于5%。同時還要采取孔斜測量的措施，若是孔底誤差超過0.2m則要立即實施糾偏處理或是采取其他解決措施。當灌漿孔巖基段不超過6m時，可采取一次注漿的方法，若是超過6m，便應當實行多次循環管注漿。至于孔口壓力，要求其必須超過0.3MPa，具體要求按照試驗室得出結果來加以確定。灌漿結束的時機為，當在規定壓力范圍內，注入率不超過0.4L/h之時，持續灌入0.5h則可結束灌漿。

3.混凝土防滲墻施工

3.1 施工前準備工作

需要對混凝土的配合比進行優化，經過多次篩選后，確定最合適的配合比，確保其比例滿足相應的指標要求，根據相應的施工標準規定好原材料的相互適應的施工配合比。施工準備階段，需要提前標定好拌合系統的計量裝置，保證計量的準確性，對于不同的拌和設備，明確具體的時間，從而對混凝土的拌和質量進行嚴格把控。水泥一旦進入施工現場，必須出具相應的合格證、檢驗報告等，并取走樣品進行抽檢，對含水量、含沙量等進行定期檢測，遇到下雨天，則需要適當增加含水量的檢測次數，根據含水量數據及時調整，保證混凝土的坍落度穩定。成槽的質量和施工速度受到泥漿質量的影響，在制備泥漿的過程中，必須對泥漿的制備過程以及回收的泥漿進行檢測，確保檢測的數值合格后方可繼續使用[6]。

3.2 防滲墻施工

根據水庫除險加固工程的實際情況劃分好槽段，分別為一期、二期，施工槽段的長度根據地質情況規劃，采用下接頭管在接頭處使用。采用液壓抓斗成孔、泥漿護壁的施工工藝進行成槽施工，在開挖的過程中，同時向導墻內部注射泥漿，導墻結構圖如圖1所示，液面始終要保持在導墻頂下方的一定距離，抓斗施工時，在導墻口內必須保證輕放慢提，避免由于力道過大，使泥漿在槽內產生一定的波動，引起導墻土墻的不穩定。采用泵吸法對槽底的泥漿進行置換，需要控制好吸漿量和補漿量保持在一個平衡的狀態，不能讓泥漿溢出槽口，或者使漿體液面低于導墻頂。混凝土澆筑作為防滲施工的關鍵環節，必須保證施工質量，才能提高除險加固工程的防滲效果，采用直升導管法對水下混凝土進行澆筑，使導管下口始終距離槽底50cm之內的位置，混凝土澆筑的速度不能超過2m/h，還要安排專業的人士負責測量混凝土的高度，并做好相應的記錄，保證混凝土上升的均勻性，在連續灌注的過程中，不能出現中斷的情況，避免出現意外，影響到防滲墻的施工質量。

圖1 導墻結構圖

3.3 防滲墻厚度的處理

對于防滲墻的防滲加固施工過程中，必須把控好墻體厚度的設計，需要對防滲墻體進行準確的計算，根據比較精確的數據并結合不同情況確定防滲墻厚度。在進行計算的過程眾，根據不同的工程選擇合適的防滲墻厚度，計算滲流，從而確定壩體浸潤線的位置，分析大壩的總體穩定性，再總結所有因素檢查施工的防滲墻是否合理。計算防滲墻厚度的公式一般為T≥H/J，其中T（m）為墻體的有效厚度，H為墻體承擔的最大水頭，J為墻體可允許的滲透坡降，只有準確測量出這些數據，才能保證計算結果的準確性，從而分析實際情況，確定水庫的真實滲漏狀況，采取有效的措施進行防滲加固[7]。

4.施工注意事項及建議

4.1 灌漿材料的選擇

在進行灌漿施工時，必須根據具體的防滲技術選擇合適的施工材料，目前防滲技術通常采用的材料為普通硅酸鹽水泥，并正式開展施工之前，必須對其水泥質量進行嚴格的鑒定，并對漿體存放的時間進行合理控制，定期檢查漿液質量，一般發生配比不符合施工要求，必須立即中斷施工，重新進行材料的處理。在實際的噴漿過程中，如果壩體底層的大空隙難以實現冒漿施工時，需要在該區域不斷加入漿體，或者混合石子混凝土進行灌漿，直到出現冒漿工序為止，如果出現臨孔串漿時，需要延長施工的時間。對原材料質量進行合理控制，具體的材料產品會附有詳細的產品合格證，包括代號、質量、生產日期、批號等，每種材料到場時，在進入倉庫之前，需要按照相應質量標準進行驗收，避免不合格的原材料進入施工現場[8]。

4.2 灌漿的注意事項

在施工現場進行灌漿時，必須做好相應的試驗，從而確定不同的灌漿參數，并對鉆孔灌漿設備進行調式，保證機械設備不會在施工過程中出現故障問題，并合理配置人員。在混凝土教主的過程中，由于間隔的時間過長，很容易出現導管堵塞的情況，不能采用外力對導管進行敲打，必須通過快提快落上下竄動對導管進行一定的沖擊，從而有效疏通導管，并且適當減少導管的埋深，避免外漿進入導管內部。

4.3 防滲墻質量檢查

由于塑性混凝土本身的強度較低，難以對成墻的混凝土進行取芯直接檢測，必須在澆筑混凝土的過程中，同時進行現場抽樣檢測，從而檢測混凝土防滲墻的施工質量，也不會對混凝土造成太大的損壞，采用的方法一般為CT法、超聲波法，能夠檢測防滲墻的連續性以及接頭孔在連接方面的質量。另外，在施工過程中，由于施工環境的影響，如：土質、天氣等因素，較為松軟的土質不能馬上進行施工建設，必須保證水庫的土質符合建設施工的要求，同樣，水位也要達到設計的要求，一般在施工前的15d左右，對水位進行適當的降低工作，保證施工環境能夠滿足施工要求。

5.結語

防滲施工對于岸堤水庫除險加固工程具有非常重要的作用，能夠有效保障水庫的安全性，滿足農業用水和生態用水的需求。對于使用年限過久的水庫進行防滲處理，采取科學的防滲技術對水庫進行有效的防護，并解決水庫滲漏的問題，最大化發揮水庫的功能，促進水利工程的可持續發展。