對水庫大壩防滲加固技術的探討

易文斌

（廣東省韶關市利源工程咨詢服務有限公司 廣東韶關 512026）

對水庫大壩防滲加固技術的探討

易文斌

（廣東省韶關市利源工程咨詢服務有限公司 廣東韶關 512026）

由于經濟的快速發展，促使人們對自然資源的需求進一步加大，由此引發的社會、環境問題也日益增多。因此，資源的合理、靈活、有效利用及保護逐漸變得重要，也越來越受人們重視。水資源作為目前我國的稀缺資源，實現其科學、合理的利用與防治變得愈發值得關注。目前，技術的進步，使我國水庫大壩項目建設和使用得以更安全地進行，且其他與之相關的技術水平也得到了很大提高。水庫大壩的維護關系到民生，需要得到重視，本文對防滲加固技術進行了研究，并且通過實例進行了說明。

水庫大壩；防滲加固；技術；探討

社會各方面發展與自然環境是密不可分的，但是長久以來，由于社會各方面因素影響，我國部分水庫在使用和維修方面缺乏基本的關注，工程老化現象嚴重，安全問題頻繁發生，尤其針對大壩質量方面而言，問題更為明顯也更為嚴重，而且為了保證人們正常的生產生活，大壩仍需運行，導致水庫大壩整體運行效益受到影響，而且自身防洪防澇作用無法得到正常地發揮，為附近居民日常生活及生命財產安全造成了一定威脅。基于此，水庫項目工程維修、加固、防滲工作需要加快進行，為水庫大壩的正常使用提供基礎。

1 加固水庫大壩必要性

水庫主要的作用為防洪、防澇、蓄水、發電、養殖水產等，為人們日常生產、生活帶來了眾多益處。但是，由于管理不當或者是使用時間過長，水庫大壩開始出現老化現象，使其基本功能難以發揮出作用，達不到相關標準，由此出現眾多問題。而且針對新建工程，技術手段帶有一定隱患，因此在具體施工中質量難以得到保證，可以將此類水庫大壩命名為病險水庫，因其無法正常的運行，導致人們生命財產安全受到一定威脅，因此，需要對其進行防滲、加固技術處理，使其功能可以得到正常發揮。

2 加固防滲基礎技術概述

2.1 水庫壩體防滲技術

水庫大壩核心防滲技術要點包括如下，其一為滲流控制，其二為土石壩。①滲流控制核心技術。其主要內容為通過相應活動，實現對浸潤線準確位置、滲流具體的流量、滲透實際的壓力以及壓強、流速最終的確定。②土石壩有效防滲技術，目前，其在大壩維修方面得到一定程度的應用，其中較為代表的技術為復合土工膜技術。此項技術主要原理為，將富含聚乙烯和聚氯烯成分的塑料薄膜與復合防滲土工膜進行結合，作為防滲基礎材料，其優點眾多，例如比重小、適變能力強、耐腐、耐凍，使用期限長等。

2.2 水庫大壩加固技術

目前，我國水庫大壩在日常管理維修中，加固技術主要有以下兩種：

（1）土石壩水庫大壩加固技術。其主要的工作原理為，利用水泥、或者高強度混凝土，對大壩進行筑建，以此來降低大壩本身浸潤線的實際出逸點，最終實現壩體的加固。其中混凝土進行壩體的加固（如圖1所示），其所需造價略高，主要在地上進行相應的開槽環節，而在地基施工環節，需以泥漿進行相應的固壁，開鑿形狀主要為連鎖型樁柱孔以及槽形孔，開鑿完成后進行防滲材料的填充，形成連續墻。而水泥水庫大壩加固技術成本與混凝土相比較大，其主要是以水泥做為壩體的固化劑，該技術核心原理主要是運用深層小直徑水泥攪拌器具，將水泥漿與土體進行攪拌，最終形成水泥土，然后通過二者之間的作用，使土體更為的強硬、穩定且不滲水，形成水泥土墻，最終實現壩體的加固。

圖1 混凝土澆筑過程示意圖

（2）高壓噴射灌漿水庫大壩防滲、加固核心技術。該技術主要運用在水庫大壩維修加固中，其利用高壓原理，將防滲加固的基本原材料向土體進行噴射的方式實現防滲加固目的。與混凝土形式的水庫大壩防滲加固相比，施土成本得到了一定的節約，且提高壩體的防滲能力。該技術優點眾多，主要具有造價低、開挖任務量少、便于施工、節約占地面積，實現環境友好等。

3 廣東省惠來縣船橋水庫實例分析

3.1 水庫項目概況

船橋水庫地理位置在廣東省，位于來縣中部，與惠城鎮相距21km，是集防洪、防澇、灌溉與一身的中型規模水庫，灌溉面積達到1萬畝以上，目前所灌溉的農田土地總面積以達到4千畝，關系到水庫下游1.2萬居住人民的人身安全和財產安全。船橋水庫大壩上游集雨面積可達到11km2，河流總體長度大致為6.5km，水庫所能容納的正常情況下的蓄水水位在312m，庫容大致為1330萬m3。該水庫大壩主要由幾部分組成，分別為溢洪道、壩體、電站廠房、輸水隧道、引水渠。

3.2 壩體現狀、地質條件

土壩全長為600m，由主壩和副壩組成，其中長壩400m，副壩200m，是一座均質型土壩。迎水坡的具體坡比主要被分成了三個等級，分別為1比2.53、1比2.72和1比2.73；而水壩比同樣被分為三個等級，分別為1比2.2、1比2.3和1比 1.4。

3.3 壩體

水庫壩體主要材質是黃崗巖。因遭到風化，使花崗巖中石英顆粒逐漸增多，并且石英顆粒體積較大，增大了滲透系數，加上相應的施工工藝及方法選取上存在疏漏，導致壩體整體密實性差，呈現一定的松散情況，只有局部稍微達標，整體質量存在嚴重問題。水庫在正常進行運行使用的過程中，在高水壓的不斷作用之下，主壩體蓄水水位超過了300m，在壩后坡坡腳部位出現了一定程度的滲漏現象，而且在壩后部位的電站廠房附近，具體的河谷段經常會出現漏水等不良現象。而且在輸水隧道以及壩體接觸部位同樣出現一定程度的滲漏情況，影響了水庫在高水位情況下的正常運行。而且同樣對電站運行產生了嚴重影響，極大的影響水庫效益。

3.4 防滲加固具體設計

（1）防滲加固計劃擬定。因為大壩上存在壩基滲漏等諸多問題，最初的設計理念均質壩不能夠達到規范的設計要求。就壩體而言，填土的質量相對較差，均勻性不夠，密度不夠高，壓實度沒有達到《碾壓式土石壩設計規范》中的具體要求，壩體整體的滲透性不夠均勻，一部分的滲透能力較強，但是原壩基并沒有進行防滲性的相關處理。所以，相關部門要大力增強對壩基以及大壩的防滲加固管理。相對而言，本次的除險加固按計劃采取垂直防滲的方式進行穩固。

在右壩肩和副壩擋水水頭低的前提下，壩后地面的高程相對較高，大壩的重點防滲范圍較小，余下的壩段采用劈裂灌漿或者高壓定噴式灌漿。通過對大壩防滲加固方案進行論證，并且以大壩重點的防滲段維修作為主要任務，與此同時，以高壓噴射灌漿以及塑性混凝土防滲墻作為根本的方案來進行經濟技術的合理比較。其中高壓噴射形式的壩體灌漿主要采取高速射流的方式進行，對原土層進行直接的切割和沖擊，實現土石料和灌注物的混合式融合，一直到混合材料凝結硬化，形成一個堅固的混合凝結體，進而實現加固以及防滲的作用。而混凝土塑性防滲加固墻體的設計，主要以機械工具先進行挖槽，并且與此同時實施泥漿護壁，達到地層的防塌目的，然后開始在地基槽孔中進行混凝土澆筑，形成地下形式的防滲加固結構。

（2）防滲加固具體設計。該工程防滲系統主要以壩軸線為參數進行設置。主要由兩個部分組成：①重點型防滲加固段；②普通防護段。擬定采取帷幕灌輸與塑性防滲混凝土墻相結合的方式進行防滲，普通段則以劈裂灌漿的形式進行防滲。其中混凝土塑性防滲墻設計總長為350m，其中孔深最大程度為50m，墻體的厚度則為0.6m。由于施工前分析得出，該大壩墻體密實度一般，對于高水位而言，可能會出現一定程度的變形，因此為了對變形情況進行有效的防治，在混凝土防滲墻設計中，擬定加入黏土和膨潤土。而劈裂灌漿形式進行防滲的具體設計中，主要以單排布孔的形式進行，3m為終孔距的實際距離，在第一工序環節將孔距設計為6m，在第二工序環節，在第一工序環節的序孔間進行布設，具體的灌漿深度設計以殘積土層為參考，在其5m位置。

4 結束語

水庫項目建設質量與人們生命財產安全息息相關。因此，近幾年我國在水庫項目建設上投入的關注也越來越大，工程建設與日常管理工作也取得了明顯的進步。國家針對水庫工程項目建設提出了相關法律法規，對水庫項目工程基礎建設和具體實施過程進行明文規定，安全管理系統也日趨完善，使水壩質量得到了大幅度的提升。新時代背景下，我國對基礎水利工程的建設投入了更多的關注，尤其針對水庫大壩，對其安全性和日常管理工作提出了更高的要求，這就促使相關單位加大水庫大壩管理力度，解決存在的各種安全問題，使其更好地發揮出灌溉、防洪等作用，為改善社會民生，促進經濟發展提供切實的保障。

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