水庫壩體病害及防滲墻施工技術研究

高順峰

（信陽市鲇魚山水庫管理局，河南 信陽 465350）

水庫壩體病害及防滲墻施工技術研究

高順峰

（信陽市鲇魚山水庫管理局，河南 信陽 465350）

作為我國政府重點關注的問題之一，水庫安全不僅在我國經濟發展中發揮著重要的作用，而且在我國社會發展中扮演著十分重要的角色。本文對水庫壩體的幾種病害及防治措施進行探討，并對混凝土防滲墻施工技術進行深入研究。

水庫；壩體防治；施工技術

水庫的功能有防洪、發電、灌溉、供水等，所以水庫在調控水資源分布、保護生態環境、防洪防災以及改善水資源配置等方面有著十分重要的作用，在江河防洪體系中充當著重要的角色［1］。但是，就目前我國水庫的情況來看，病險水庫大量存在，這些病險水庫隨時都威脅著人們的生命及財產安全，而且對社會及經濟發展帶來的危害越來越大。因此，我國采取了多種水庫壩體病害防治措施。

1 水庫壩體病害防治措施

1.1 壩體裂縫的有效防治措施

壩體裂縫的存在，容易破壞壩體的抗漏性及整體性，嚴重的壩體裂縫還會導致壩體滲水滑坡。所以，對于壩體裂縫現象應給予高度重視，及時處理裂縫。首先，加強壩體的設計、施工操作、質量管理，可以有效防治壩體裂縫的產生，這是防治裂縫的根本措施。其次，發現壩體出現裂縫時，需要根據檢測結果得出產生裂縫的原因，及時采取科學合理的防治措施，最大可能地恢復壩體的防漏性及整體性，避免裂縫再發生。處理裂縫的方法主要有翻筑、加強保護層、灌漿、放緩壩坡等。在實際操作中，選擇何種防治措施需要根據壩體出現的裂縫位置、嚴重程度、產生原因、走勢、水位高度及壩體形狀等因素進行綜合考慮。

1.2 壩體滲漏的有效防治措施

水庫中的水通過壩體和壩基向下游滲水，容易導致壩體因滲漏和滲透而變形。此外，壩體還會因為自身重力及水荷載的原因而出現變形，這種變形現象的產生會直接影響水庫的正常運行。防治壩體滲漏的標準為壩體和壩基的滲流穩定，抗滲比及滲流速度符合穩定要求。在防治滲透時，需要注意以下方面：控制滲流量，降低滲漏造成的損失；控制下游剩余水頭，避免壩體因滲透變形，保證下游邊坡穩定，從而降低下游沉降現象的發生。防治壩體滲漏的主要措施有灌漿、套井、回填黏土、斜墻法等，但是，在實際施工過程中壩體滲漏防治受到很多因素的影響，尤其是施工工期及施工條件的制約。所以，需要具體情況具體分析，采取合理有效的防治措施。

1.3 壩體滑坡的有效防治措施

壩體滑坡是壩體病害中比較常見的病害，其對壩體造成的損害極大，嚴重時會造成壩體潰壩，不僅危及人們的生命安全，還會對人們的財產造成一定的損失。壩體滑坡現象的產生原因很多，比如，地震、設計不合理、管理不科學、施工不標準等。因此，對壩體滑坡進行防治時需要從多方面進行分析。為了有效防治壩體滑坡，需要從設計土料開始考慮，首先要嚴格按照相關標準控制土料的含水量及干容重，避免出現干容重低及抗剪強度弱的軟弱夾層。其次，嚴格處理新土體與舊土體之間的接縫、土體和建筑物之間的連接。最后，嚴格遵循壩基處理要求。此外，在施工時需要注意雨季防雨措施，避免雨水對工程造成不必要的經濟損失。

2 防滲墻施工技術應用實例分析

2.1 工程概況

某水庫防滲墻在0+050～1+730，軸線在壩頂中線上游偏3 015m處，墻高50.540m，墻厚0.300m。混凝土強度設計為C20，墻體滲透系數k不能大于1×10-7cm/s，超過墻體的部分包括壩頂都回填C15素混凝土。

壩址處覆蓋層較薄，基巖埋得比較淺，其末端覆蓋層只有約2.0m厚，最厚的地方只有7.2m，但其強度比較好。在地層0+930m處黏性土比較少，在基巖上分布著只有0.9m厚的中砂層，且這些中砂層主要是分布在0+930～1+300段，處于密度適中的狀態。基巖的上部已經被全風化或者全被強風化，下部屬于中等風化狀態，其主要成分為片麻巖，硬度大，承載能力強。對5.0～17.5m厚的壩身土和壩基土、1.0～4.2m厚的全風化巖體進行注水和滲透試驗，結果表明多處為弱滲透性或者微滲透性，但是，0+200～0+450m處、1+300～1+620m處呈現出中透水性特征。對強風化段的巖體進行同樣的試驗，數據顯示該段巖體呈弱透水性。

2.2 施工過程

主壩的走向為南北方向，南邊與進水庫的道路相連，北邊是一座吊橋，能夠進入施工現場的只有南邊這一進庫道路。壩頂最寬處只有5.0m，且液壓槽機的寬度也是5.0m。也就是說，在液壓槽機開始作業時，壩面會造成交通癱瘓現象，因此，其他工程在這個過程中必須停下來等待，這就使得原本工作時間緊張的工程變得更加艱巨。由此可見，提高工作效率，加快施工進度，保證施工質量十分重要。為了解決這個問題，可以將混凝土材料直接替換成商用混凝土。

2.2.1 混凝土導向槽。導向槽是地層表面沿著地下防滲墻軸線方向的臨時構建物，其主要作用是標記防滲墻的位置，為成槽做導向，鎖牢槽口，保護槽孔上的孔壁，支撐外部荷載，保持泥漿液面等。此外，導向槽還能結合液壓薄壁抓斗機械的導向系統，保證成槽的垂直程度。該工程主要采用了C20鋼筋混凝土導向槽，導墻兩側用黏土分層回填壓實，以此作為防滲墻的平臺。

2.2.2 槽段成槽。混凝土防滲墻接頭的數量和對土體穩定性的影響與槽孔的長度有直接關系。在施工過程中，需要結合施工現場地質條件、抓斗機張開斗時的寬度、施工安全以及混凝土的供應強度等因素進行綜合考慮，該工程應采用三抓成槽的方法，前兩期槽段長度設置為7.0m。但是，在實際施工過程中，需要根據實際地質情況進行合理調整。

2.2.3 槽段接頭連接處理。采用“接頭管法”對混凝土防滲墻段進行連接施工是保證混凝土防滲墻段連接質量的重要措施。接頭管法就是在第一期槽孔澆筑前，將300mm的鋼管鋪設在槽兩端，在混凝土初凝之后，以一定的速度將鋼管從槽兩端拔起，從而形成接頭孔。在第二期槽孔澆筑時，接頭孔需要靠近第一期槽孔的側壁，使其形成圓弧形接頭，進而保證混凝土防滲墻段的有效連接。

2.2.4 墻體澆筑。墻體澆筑主要是采用水下導管澆筑法，選用內徑250mm的導管進行絲扣連接。影響混凝土施工質量的因素主要有槽孔澆筑速度，在對槽孔進行澆筑時，速度太慢會導致混凝土塌落，從而堵塞導管。

2.3 施工質量控制

2.3.1 混凝土質量控制。在施工、養護條件的影響作用下，結構混凝土強度只有標準混凝土強度的75%～80%，泥漿中澆筑的混凝土強度甚至比一般混凝土強度還低，且其強度流動性比較大。本工程中混凝土防滲墻的設計強度為20MPa，其材料配比為水泥∶砂∶水∶石子∶粉煤灰∶外加劑=323∶778∶194∶1073∶32.3∶5.33，其中水∶灰=6∶10，含砂42%，坍落度為18～20cm。在充分考慮以上影響因素之后，需要在商用混凝土中加入C30混凝土拌制配料，并保證施工后混凝土強度能夠達到設計要求。

2.3.2 施工注意事項。首先，合理設置槽孔長度，盡量減少各槽段的施工時間，盡快完成成槽澆筑，避免因長期泡水而導致孔壁不穩定，進而造成槽孔坍塌現象的發生。其次，考慮到槽孔在施工過程中會被長時間擱置，需要注意時常向槽孔中添加新的漿液，置換出因長時間沉淀而產生在孔口段的清水，以避免泥皮脫落，防止孔壁坍塌現象的發生。

3 結語

水庫壩體與人們的生活工作息息相關，其老化病害極大地威脅著壩體的安全以及下游人民的生命財產安全。本文簡要介紹了水庫壩體病害的防治措施，并結合實例介紹了混凝土防滲墻技術，希望能夠為類似工程提供借鑒。

［1］謝詩文.小議水庫壩體病害防治以及防滲墻施工技術［J］.水利工程師，2014（13）：5-6.

［2］曹書亭.水庫壩體防滲墻施工及病害防治的探討［J］.城市建設理論研究，2013（11）：120-123.

Research on Reservoir Dam Disease and Construction Technology of Concrete Cut-off Wall

Gao Shunfeng
（Xinyang Nianyushan Reservoir Management Bureau，Xinyang Henan 465350）

As one of the key issues of the Chinese government,reservoir safety not only plays an important role in China's economy,but also in China's social development.In this paper,several diseases of reser?voir dam and prevention measures were analyzed.At the same time,the construction technology of concrete?cut-off wall was deeply analyzed.

reservoir；dam prevention；construction technology

TV543

A

1003-5168（2017）12-0074-02

2017-11-08

高順峰（1970-），男，大專，工程師，研究方向：水庫大壩工程管理。