山東省聊城市平原水庫滲漏分析及防滲質量控制

【摘要】結合聊城市地質特點及多座平原水庫施工實例，對常見平原水庫工程滲漏隱患及誘發原因進行分析，并闡述水庫施工過程中主要防滲技術的類型及質量控制要點。

【關鍵詞】水庫工程；滲漏分析；防滲墻；質量控制

隨著南水北調配套工程的逐步實施，至2017年聊城市將有8座平原水庫將達到蓄水條件，目前，冠縣冉海水庫已完工進入試通水階段，莘縣古云水庫主體工程已完工，茌平東邢水庫等多座水庫的建設正在有序推進，而在在平原水庫建設中，不斷完善與創新防滲技術是水利工程者必須面臨的重要課題。由于水庫工程施工周期長，內容繁瑣，導致工程滲水的誘因也很多，對水利工程滲漏的誘發因素分析則是水利工程防滲的必要工作。

一、常見水庫工程滲漏隱患及誘發因素分析

水庫滲漏是指水庫蓄水后，庫水在壩上、下游水位差作用下，經壩基及巖石的孔隙、裂隙、斷層、溶洞等向庫岸分水嶺外的溝谷低地滲漏，庫區滲漏可導至水土流失、農田被沉沒及鹽漬化，危及農業生產甚至人民群眾的生命安全。在實際工作在可通過對水庫大壩壩身、壩基進行鉆探、取樣與現場試驗，進行相關的室內試驗以及野外測定，對水庫大壩的滲漏安全性進行對比分析等措施，確定滲漏隱患。聊城市平原水庫滲漏可能產生的主要類型包括：：

1、壩體滲漏

聊城市整體屬于黃河沖擊平原，黃土膠質土壤，大部分水庫建設中以砂壤土為主，夾有不量粘性土，壤土層，土質孔隙率大、壓縮性大，承載能力較差，深陷大。這一土質類型造成構筑壩體的土質質量較差，水透過性較強，易形成壩體滲漏；其次，在施工過程中，人為的原因造成壩體厚度不足，過于單薄著對土體的碾壓不夠密實壩體的厚度不足，未科學設置排水系統等也是可能造成壩體滲漏的原因。

2、壩基滲漏

壩基滲漏的原因通常有兩點：第一，壩基的清理。壩基與周圍地層銜接處的清除工作不夠徹底，對壩基范圍內的淤泥、腐殖土、不合格土及雜物清理不夠徹底，或者是對壩基內的坑洞等沒有按要求分層回填以及清理過程中的平整壓實不符合設計要求，都易造成水庫在完工之后出現滲漏情況；第二，對凍結層的處理。在地理位置上，聊城市屬典型的溫帶季風氣候，冬夏季長，溫差大，在冬季施工中，壩基凍結后對冰夾層、凍脹現象處理不科學或者為趕工期忽忙施工也是造成壩其滲漏的原因之一。

3、繞壩滲漏

首先，平原水庫的繞壩多為封閉的多邊形，土石壩較多，軸線較長，施工和加固工作任務較大，在施工過程中，對土石壩周圍的地質土體地檢測和分析尤為重要，如浸潤線的設定位置不當，可能會造成水體滲漏，造成巖坡的穩定性降低，甚至會進一步加劇滲漏；其次，土石壩的施工過程中，周期較長，容易受到各種不利因素的影響，如運行期間暴露的的質量問題沒有采取有效養護措施進行處理，則極可能造成繞壩滲漏，甚至蟻穴潰堤。

二、水庫工程施工過程中主要防滲技術的質量控制

1、垂直防滲技術的有效應用

所謂垂直防滲技術，指的是通過將平原水庫的地基經過處理做成封閉式的防滲帷幕以防止壩基滲漏的一種技術。垂直防滲技術的應用范圍，主要取決于壩基的地質結構。垂直防滲比較適宜于透水層較薄的地基，與壩體防滲體相連，可以作成封閉式垂直防滲，從而根治滲透破壞。

在實踐中，垂直防滲處理多采用塑性混凝土防滲墻，平原地區由于地質原因，可能部分地區地質設計深度內有大量的淤泥層，也可根據實際情況將高噴墻改為深沉攪拌樁，深層攪拌樁可應采用格柵式布置；無論采取何種垂直防滲方式，必須在勘察資料充分且經過滲流計算后才可實施。

2、水平防滲技術的應用

水平防滲是指通過平原水庫鋪設防滲土工合成材料達到防滲目的的防滲形式。水平防滲取材方便、施工便利、效果明顯，因而在水庫防滲作業中得到廣泛應用。

土工合成材料主要指人工合成的纖維、塑料等聚合物制作而成的防滲產品，主要包括土工織物、土工膜等。復合土工膜是由PE或PVC的防水片材與滌綸或丙綸無紡布經特殊工藝加工而成。防水效果較傳統的黏土防滲提高10萬倍以上，因此在平原水庫施工過程中，土工合成材料在防滲、反濾排水、護岸護底等作業中具有重要的應用價值。

3、防滲墻工程質量控制

無論是垂直防滲技術還是水平防滲技術，在實踐中都必須結合具體的水文地質條件、工程等別及規模等來確定具體的防滲方案。混凝土防滲墻是重要的防滲工程形式，在作業過程中應注意以下幾個方面：

3.1 防滲墻試驗

首先根據實際需要和設計要求，確定防滲墻類型及成墻深度，在實踐中，平原水庫多采用普通混凝土防滲墻，實驗前按嚴格按照壩基防滲設計圖紙對地質情況進行復核，分析防滲墻槽位的地質條件及樁號位置，確定防滲墻的深度。

其次，根據工程地質及水文條件復核結果、設計要求確實防滲墻位置，將試驗地點選擇在防滲墻軸線上；實驗前對導向槽、倒渣平臺及排漿溝等混凝土標號等嚴格控制和復檢；槽孔施工時，先施工一期槽孔；相鄰的一期槽孔施工結束后，再施工中間的二期槽孔。主孔施工時，應隨時注意孔內的地層變化情況，尤其在預計的地層分界部位；在砂卵石地層中，可能會遇有少量的漂石、大塊的孤石，應標明其孔深位置等。通過試驗，應合理驗證和確定設計施工參數的合理性、適用性，取得槽孔建造、固壁泥漿、混凝土澆筑等有關控制參數和施工工藝。在終孔實驗中，應確定孔深、孔寬和孔斜。

3.2 防滲墻施工過程質量控制

混凝土防滲墻屬隱蔽工程，工作內容包括：導墻施工、泥漿制造、造孔、混凝土拌合及澆筑、墻體連續性檢測、墻體取芯試驗及流水試驗等，在工程施工過程中，應根據相關規范及設計要求對各工序進行質量控制。在泥漿制備過程中，應重點控制水和膨潤土的比例及膨潤土粘粒含量，以保證泥漿的性能符合防滲墻工作要求；在導墻質量控制中，應對導墻的基礎及原材料、導墻尺寸進行控制；在造孔質量控制過程中，必須嚴格鑒定進入相對不透水層嘗試時的取土樣，確保孔深符合設計要求，同時，加強對孔型寬度、孔斜率及孔位偏差的檢測與偏差糾正；在混凝土拌合及澆筑質量控制中，應對主要原材料分別進行嚴格檢測。

總之，平原水庫建設過程中，必須結合實際地質勘測情況，進行滲漏情況預測分析，在施工過程中，只有通過嚴格的質量控制與技術保障措施，保證防滲墻的連續性、完整性良好，才能有郊阻止水庫滲漏。