淺議水庫加固工程壩體防滲墻施工技術

四川省通江縣水務局

摘要：水庫是水利工程中一項利國利民工程，它不僅起著儲水作用，還可以防洪減災。因此水庫建設對人們的生產生活都起著積極的作用。隨著水庫使用年限的增長，水流長時間的沖蝕壩體，造成壩體損壞，導致水庫出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。所以，在建設水庫時，對壩體防滲墻采取加固措施，確保水庫可以充分的發(fā)揮防洪、蓄水作用。

關鍵詞：壩體防滲墻；施工技術；水庫

隨著時間的推移，水庫壩體防滲墻由于長期經受水流的沖擊、雨水的沖刷以及地質活動，所以產生了一定的損壞，壩體防滲墻出現(xiàn)了不同程度的裂縫與沉降現(xiàn)象，有時甚至出現(xiàn)了水流溢出的現(xiàn)象，這些情況最終會造成大壩坍塌，使水庫失去了應有的效用，影響人們的生產生活。因此，一定要重視對壩體防滲墻的施工質量，選擇良好的施工材料和先進的施工技術加固壩體防滲墻，消除壩體危險的狀況。

一、水庫壩體出現(xiàn)滲漏的原因

由于我縣大部份水庫都是在特殊的計劃經濟時期中的“文化大革命”時期修建，受特定的歷史環(huán)境和條件限制，前期工作準備不足，主要由村民自行組織修建，施工隊伍較難管理。而且當時施工人員技術素質參差不齊，質量控制不嚴。并且工期要求緊，當時是“時間緊、任務重”，工程是在邊勘探、邊設計、邊施工的情況下進行。水庫海拔位置均較高，施工中就地、就近取材，填土中夾雜著大量的凍土，大土塊，樹根，甚至有一些石塊和雜草及其它雜物。施工速度快，鋪土厚，碾壓不實，為裂縫、滑坡、滲漏埋下了隱患。由于水庫水位上升驟降，壩體內不穩(wěn)定流，加之水庫壩坡均未設置排水和反濾設施。土壩滲流控制的基本原則是防、排結合。排水的作用是：控制和引導滲流，降低浸潤線，加速孔隙水壓力的消散以增強壩的穩(wěn)定，并保護下游壩坡免遭受害。反濾層的作用是保護滲流出口，防止壩體和壩基發(fā)生管涌、流土等不利滲透變形。所以當水庫蓄滿水時，水庫壩體就會承受較大的壓力，水流就會透過壩體中的間隙向外滲水。日積月累，滲流坡降超出了壩體滲水墻所承受的坡降值的時候，壩體滲水墻內的土料和砂礫料就會隨著水流流走，然后出現(xiàn)變形，最終使大壩崩塌。為了確保壩體防滲墻的安全，所以要控制壩體滲流。一般情況下，工作人員會在設計建設壩體防滲墻的時候加入有效的防滲體。防滲體可以有效地阻止水庫內的水流透過壩體中的間隙向外滲水，降低壩體滲流的坡降，把坡降值控制到壩體滲水墻能夠承受的范圍內，保證壩體的安全，使水庫更好的發(fā)揮防洪減災的作用。

二、防滲加固的方案

我國現(xiàn)階段修建的水庫堤壩一般是土壩，而且壩體的浸潤線過高，坡降值也超出了標準，所以必須加固壩體防滲墻[2]。原則上講，要選用“上堵下排”的方法進行滲漏處理。上堵有垂直防滲與水平防滲兩種方法，相較而言，垂直防滲的方法可以更加完善的處理好水庫壩體滲漏的問題。在使用水平防滲方法的時候要求必須和水庫下游排水減壓的方法相結合，這樣雖然也可以使水庫壩體防滲墻的滲透穩(wěn)定，但還是會出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。為了能夠徹底的解決水庫壩體防滲墻的滲漏問題，使壩體不會出現(xiàn)質量問題，施工部門通常選用垂直防滲的方法。工作人員可以結合水庫的實際情況，在加固壩體防滲墻的時候選用塑性混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿以及劈裂灌漿的方式來防止水庫壩體防滲墻出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象。不過劈裂灌漿在進行施工時會受到地域環(huán)境與施工技術的限制，一般不予使用，所以通常只選擇塑性混凝土防滲墻和高壓噴射灌漿加固壩體。

塑性混凝土防滲墻可以應用于不同的壩體和壩基。在水庫水位較高的時候也可以施工，不需要特意放空水庫。而且塑性混凝土防滲墻的施工工序較少，施工的方法也比較單一，因此比較容易掌握這項技術，施工質量比較高。由于壩體、壩基和壩肩的加固工作量較大，所以施工周期較長而且投資成本較高。塑性混凝土防滲墻的防滲效果與成墻質量比較好，墻體之間連接緊密[3]，防滲效果好，而且也方便管理人員的后續(xù)檢測工作。

高壓噴射灌漿能夠在壩頂實行，水庫防滲工程的施工條件相對較好，不過對施工條件要求較高。人為因素對高噴墻的質量影響較大，施工人員的施工技術如果不過關，就會造成一系列不必要的問題，最終影響到壩體防滲墻的防滲效果，使之不能發(fā)揮應有的作用。

綜合所有因素，我國在進行水庫加固工程壩體防滲墻的時候應該選用的防滲效果好、施工方法單一和施工質量易于控制的塑性混凝土防滲墻方案。

三、塑性混凝土防滲墻設計

（一）塑型混凝土防滲墻的布置

通過科學的計算分析，在進行混凝土防滲墻布置時，應該選取壩體壩頂沿壩軸線偏上游2米處，同時混凝土防滲墻的軸線[4]要和壩體的軸線處于平行的狀態(tài)，塑性混凝土防滲墻從壩體的左壩肩到右壩肩進行全范圍布置時，軸線的長度應該設為170米。此外，壩體中部的長壩底的材料應該選用弱風化基巖，其他部分壩底的施工材料則選用強風化基巖。通過分析計算，壩體防滲墻的最大深度為61.2米。

（二）塑型混凝土防滲墻的厚度

防滲墻的厚度必須滿足墻體防滲性、耐用性以及滿足防滲墻的應力和變形的要求，與此同時施工人員還要注意地質情況及施工的設備。目前我國對防滲墻設計沒有規(guī)范化，也沒有規(guī)范化的計算方法和理論知識。在設計防滲墻時，一般按照水力坡降[5]來確定墻體厚度（δ）；δhmax為作用在防滲墻上的最大水頭差；k為抗?jié)B坡降安全系數(shù)，一般取3～5；jmax為防滲墻滲透破壞坡降，坡降值設為300；jp為防滲墻滲透允許坡降。

通過對我國一些竣工的混凝土防滲墻比較發(fā)現(xiàn)，如果混凝土的配合比比較合理，塑性混凝土防滲墻的水力坡降值會超過300。目前，國外一些國家已經確定確定塑性混凝土防滲墻的墻體厚度一般采用jp=50～60。

塑性混凝土防滲墻的墻體厚度有兩個重要因素：抗?jié)B耐久性與墻體結構強度。為了確保防滲墻有足夠的強度，設計人員必須注意防滲墻和四周的土體的相互作用力，最終確定防滲墻的墻體厚度。

四、塑性防滲墻的施工設計

（一）工程布置

在大壩壩體及壩基、閘基和圍堰等工程中都可以應用塑性混凝土防滲墻。不同的工程平面布置的位置也不相同，壩體及壩基工程可以布置在上游的壩趾下或者壩軸線附近，而閘基進行平面布置時則布置在閘基的上游側。立面布置，通常情況下會把防滲墻放置在穩(wěn)定性較好的地基中3 到5米處，防滲墻的厚度一般不小于0.6米，并且按照水力比降及施工設備的情況確定。

（二）施工工藝流程

塑性混凝土防滲墻的施工工藝流程[6]一般是：首先工作人員先進行測量、放樣的工作，其次進行開挖施工平臺、修筑導墻、鉆機鉆孔成槽、槽形驗收等工作，然后進行清孔、驗孔的工作，最后預埋灌漿鋼管、下設澆筑導管、水下混凝土澆筑。

結語

綜上所述，對水庫壩體防滲墻進行防滲加固處理是水庫除險加固工程的主要工作之一。所以，施工人員要按照水庫壩體的實際情況，慎重選擇防滲加固的措施。根據(jù)一些相關資料可以發(fā)現(xiàn)，塑性混凝土防滲墻的防滲效果特別好，而且該方案的施工周期較短，水庫加固工程的成本較低低，壩體防滲墻的安全性與可靠性較高，所以很多施工部門都選用塑性混凝土防滲墻來解決水庫壩體的滲漏問題。

參考文獻：

[1]金志文.薄型混凝土防滲墻施工工藝及其在水庫加固工程中應用[J].河南科技，2013，22：253-255.

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[3]李華喜.杜鵑湖水庫除險加固工程壩體薄壁混凝土防滲墻施工[J].價值工程，2011，15：108-109.

[4]李剛，李敦昵，王清飛.新縣長洲河水庫除險加固工程土壩壩體防滲墻施工淺析[J].河南水利與南水北調，2011，20：374-375.

[5]姚小紅.劈裂灌漿與高壓噴射防滲墻施工技術在水庫庫壩防滲加固工程中的綜合應用探討[J].四川建材，2014，05：131-133.

[6]郭秀蘭.岳城水庫除險加固工程防滲墻施工技術[J].河北建筑科技學院學報，2013，03：238-240.