粘土心墻土石壩工程防滲施工的技術處理

陳鵬飛

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.14.076

摘 要：粘土心墻土石壩屬于一種常用的壩型，是經過各種土料、石料等混合處理過后不斷地碾壓形成的。使用此種方式進行防滲施工具有相對比較簡便、施工操作簡單、工序環節少、應變性比較小、便于日常維修等優點，同時還可以節省材料。該文筆者以某粘土心墻土石壩工程為例，根據大壩滲漏的主要原因以及類型，分析了粘土心墻土石壩防滲施工的技術處理措施。

關鍵詞：粘土心墻 土石壩 防滲施工

中圖分類號：TV543 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（b）-0076-02

1 大壩滲漏的主要原因與分析

1.1 工程基本情況

某水庫項目總容量是1 980萬m3，通常用于農作物灌溉，但是也可進行發電、水產養殖等。主壩是一般土壩，利用粘土粘附避免出現滲漏的情況，壩底則使用帷幕灌漿填筑。下文內容將根據此大壩的現狀探究粘土心墻土石壩工程施工建設所用的防滲技術。

壩底出現滲漏的主要原因有：（1）大壩施工建設之前沒有完全清理壩底，水庫使用過程中出現滲漏；（2）施工環節缺乏截水槽設置，或是位置安放不合理，導致沒有起到任何截水作用。

1.2 壩體滲漏的主要原因

壩體出現滲漏的主要原因有：（1）土料不合格，施工使用的土料存在問題，不能滿足基本的使用要求，會出現滲漏；（2）工程施工建設是分工分段進行的，整體進度不同，填筑的土層不一致，后續的環節不能有機地結合在一起，相鄰的區域往往會出現松土帶；（3）施工過程中設備準備不到位，壩體的碾壓使用石碾，技術相對比較落后，碾壓經常會出現不平整的狀況，下游地區會出現滲漏等情況；（4）壩體填筑不合理，土層堆積過厚，機械設備部充足，不能完善地處理相關問題，因此造成土層上緊下松。

1.3 繞壩滲漏的主要原因

繞壩出現滲漏的主要原因有：（1）施工過程中整體夯實程度不到位，截水槽沒有合理安放，壩底清理不徹底，造成岸坡連接性不強；（2）周圍巖體損壞，透水量嚴重；（3）防水裝置在壩體內，內部的截流工作沒有做到位。

2 粘土心墻防滲施工的技術處理措施

2.1 粘土心墻套井處理施工

粘土心墻土石壩施工過程中，土質夯實應該做到位，避免出現滲漏的情況，粘土心墻自身的緊密度比較高、抗剪性水平比較高，同時還具有一定的收縮性，一般要求的實度是0.96，粘土心墻整體滲透指數低于10×10-5 m/s。

2.1.1 現場擊實試驗

粘土套井實施過程中應該進行減壓，正常土料的含水量為21%，密度是1.6 g/cm3，滲透指數是11.73×10-7 cm/s。實際使用過程中抓鉆機型號為8JZ-110，基本動力是22 kW，以此分析施工現場的控制參數信息，夯實20次，填土厚度約30 cm，夯實錘的直徑超過800 cm，控制高度范圍是2 m。

2.1.2 套井開挖

粘土防滲墻使用的抓鉆機型號是8JZ-110。施工整體的操作過程有鑿孔、回填、夯實。需要憑借機器本身的重量不斷地從井中抓出土，然后將土堆積到小車上，等到下次沖擊使用。不斷地循環，保證總體的挖掘深度。

2.1.3 套井的回填

正常套井回填標準是在基巖50 cm處，水泥和土的比例是1∶5。正式套井回填任務執行過程中，應該確保夯錘的力度和高度一致，最終夯實的密度符合要求。套井回填過程中，設置的距離、夯實次數以及填土要求都應該按照標準進行。當回填任務距離整個頂部只有2 m時，應該調整夯實的間距，避免壩頂出現裂縫或是隆起。

2.2 質量檢測

粘土回填施工之前，需要檢測人員審核回填底部的具體情況，保證底部沒有任何的雜物、碎石等，所有需要處理的都全部完成。回填使用的土料不應該有任何的樹根、草皮等，填筑應該按照標準進行，整體厚度范圍為30 cm。

回填任務完成之后，應該檢測項目的含水量、緊密度以及滲透性等。所有的檢測人員應該在井深2～3 m處選取材料，進行檢驗，一般需要檢測3次，明確注明檢驗時間、檢驗結果等。符合標準的要求是檢測結果不合格比例不能超過90%，不合格的土料不能大面積分布。

2.3 施工中出現的主要問題以及對策

井壁傾斜問題和調整措施。施工過程中經常會有土質不均勻的現象，井壁就會出現偏移。應該使用以下幾種方式進行：鉆頭的沖擊應該根據情況進行處理，不斷振動會造成井壁的位移，然后再修正偏斜現象。使用錨樁進行固定，螺旋栓擰緊整體的支架。機器軟土和硬土需要同時調整，避免出現傾斜不斷擴大的現象。倘若是因為鉆頭的長短不一致，應該及時調整葉片。

第一，深孔滲水問題和調整措施。出現滲水的深孔，應該使用鋼護筒進行保護，同時鋼護筒中應該有滲水孔，及時地排除滲水，等到所有的滲水處理完成之后，再次進行回填。

第二，深孔塌方問題和調整措施。粘土心墻土石壩整體的土質非常軟，一旦出現滲水，就會疏松土質，應該不斷地打孔及時滲水。施工中一般使用的是三排套井，能夠處理上游、中游、下游的水流的疏散，保證回填粘土的質量，避免出現塌方。

第三，裂縫問題和調整措施。施工環節遇到裂縫的情況非常多，需要在裂縫處安置主排孔，避免裂縫一直延伸擴散。經過上述的總結可以清楚地知道存在的問題以及相關的解決方式，對于今后的施工建設有很大的幫助。

2.4 套井底部的固結灌漿施工

水庫位置基本的要求是57 m，距離壩堤的高程是50 m，同時有7 m的水頭。基巖和排水孔之間留有0.3～0.4 m，便于后續進行固結灌漿，加固防滲管理性能，工程灌漿施工建設要滿足的質量要求，正常的孔距范圍是2.5 m。一般的灌漿過程可以劃分為3個階段，每0.5 m屬于一個階段，以此類推。灌漿建設初期不需要使用壓力進行，借助速凝劑就可以完成任務，通常灌注過程中灌漿壓力水平應該低于0.2 MPa，形成相對比較合理的固結灌漿以及帷幕灌漿，避免出現滲漏。

2.5 帷幕灌漿

防滲施工工程建設整體壩體位置不同，加固方式也會有一定的影響，壩體粘土套井防滲處理使用固結灌漿的方式，輔之帷幕灌漿進行防滲加固建設。

帷幕灌漿過程中需要借助中軸線，正常的偏移標準是37.5 cm，然后根據帷幕灌漿的各個范圍說明不同壩段設置的距離標準，一般的簡單的范圍是20 m，實現山體之間的連接處理，形成有效的防滲防護通道。帷幕的建設不能低于透水層5 m，這是標準的施工范圍；同時需要使用粘土進行壩體的回填建設。防滲工作的開展要求通道應該干凈，能夠隨時進行帷幕灌漿測試，測試審核通過之后，按照基本參數說明各項信息，檢驗整體的數值標準。實驗過程中會借助鉆機打孔，然后使用56 mm的金剛鉆進行基巖的處理，直接深入巖層內部進行巖部的變化，深度范圍是15 m。正常灌漿結束之后，應該對孔壁進行整體的沖洗，確保最終的沖洗壓力水平比高于整體的80%。灌漿施工使用的多數是硅酸鹽水泥，整體的處理方式是自上而下，采用分段的方式進行，起初都是非常稀，最后會不斷濃稠，最終達到可使用的標準。

灌漿施工過程中容易出現漏漿以及冒漿的現象，因此應該按照實際情況做出分析，按照限量、封堵、低壓以及灌漿等方式逐一處理各個問題。

3 結語

在粘土心墻土石壩工程施工過程中會出現很多異常情況，比如施工地質條件比較差、大壩建設施工存在差異、部分建設沒有按照標準進行等。要想成功避免施工過程中出現滲漏，應該嚴格按照各項要求和整體施工建設的參數信息，確保最終的灌漿效果能夠達到滿意的標準。施工環節還需要考慮施工的地質條件以及總體情況，分析存在的各個問題，保障工程施工順利進行。

參考文獻

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