水庫土石壩加固工程中防滲墻的設計和施工探討體會

趙曙繁 李四發

摘? ? 要：隨著我國水利工程建設的快速發展，對水庫土石壩工程質量的要求越來越高。現階段，我國修建的很多土石壩存在質量比較差的問題。這就需要對水庫土石壩防滲墻加固技術的設計過程進行研究和分析，同時加強土石壩防滲墻加固工程的質量控制工作，對防滲墻的施工過程進行分析和探討，才能夠保證土石壩防滲墻的加固施工質量，并為類似的工程提供有效的參考。

關鍵詞：水庫土石壩施工;加固工程;防滲墻技術

1? 水庫土石壩加固工程防滲墻設計工作

1.1? 防滲墻深度設計

對防滲墻的深度進行確定的過程中要明確土石壩防滲墻的設計深度。如果防滲墻的底部是壩基，在這種齊納工況下，設計防滲墻底部時，必須開挖截水槽，將全風化巖徹底挖出，然后嵌入相對不透水層，不透水層的厚度為0.5m～1m左右，這樣可以確保頂部嵌入到壩體的防滲體中。如果防滲墻的墻體是壩身或壩基，需要保證頂部以及壩頂防浪墻連接，使頂部低于壩頂0.5m[1]。

1.2? 防滲墻體厚度設計

對防滲墻墻體厚度進行確定的過程中，除了要確保能夠滿足防滲墻的抗震性、耐久性需求之外，并且要滿足墻體應力變形要求。在對防滲墻體的厚度進行設計時，要充分考慮土石壩所處區域的地質情況、施工機械設備等因素。在對土石壩防滲墻厚度進行計算時，沒有標準規范的計算要求，在土石壩防滲墻設計過程中，根據類似的工程經驗，主要是將防滲墻破壞時產生的水利坡降作為主要參考數據對墻體厚度進行確定。其計算公式為：

對土石壩防滲墻修建數據進行統計后，防滲墻允許水力坡降JP=Jmax/K最大為100，J=5，，JP=60時，可以假定防滲墻承受的最大水頭差與壩前水深相同。

1.3? ?防滲墻體插入高度設計

對防滲墻插入高度進行確定時，要根據碾壓式土石壩的設計規范確定防滲體插入高度。防滲墻墻頂插入到壩體的最佳高度為1/10壩高。防滲墻插入壩體3m以上的情況下，可以使用C10混凝土對基巖內1.5m到壩基面以上的3m的區域進行施工。為了確保防滲墻與壩基協調，在對壩基3m以上的部分進行施工時，要利用塑性混凝土，對防滲墻頂部進行施工采用高塑性粘土封頂最佳。

1.4? ?確定防滲墻施工材料

防滲墻墻體材料的質量會直接影響身體的使用性能，并且會決定土石壩的修建質量。因此，在防滲墻墻體材料選擇過程中，要綜合考慮已經修建的防滲墻工程，一般會采用塑性混凝土作為墻體材料，因為塑性混凝土的主要特點是抗滲性能比較優良，變形模量比較低，極限應變值相對較大，具有較強的適應變形能力。

2? ?對水庫土石壩加固工程防滲墻施工質量進行控制的措施

2.1? 成槽施工控制

在造孔之前，監理單位必須檢查孔位，要對成孔中心線的誤差進行嚴格控制，確保誤差在允許范圍內。造孔過程中必須按照施工要求進行，保證造孔位置準確，同時要采取有效標識進行標記。如果造孔作業出現孔位不準確，會直接影響整體施工質量。在造孔過程中，因為施工場地的地質條件存在差異，會導致產生不同的問題，最為常見的問題就是塌孔問題。在成孔施工過程中，如果出現大面積塌孔問題，孔深達不到設計要求，完成成孔后必須對孔深進行仔細測量，如果成孔的深度沒有達到設計標準，需要使用粘土完成回填。之后要重新鉆孔。成孔施工完成后，必須及時開展混凝土澆筑作業。造孔時，需要仔細觀察槽孔內的泥漿面，如果出現塌孔問題，會導致漿位上升或者冒泡。出現這兩種問題要立即停止造孔，判斷有沒有出現塌孔，這樣能及時解決塌孔問題，控制成孔質量。

在造孔過程中，必須嚴格控制孔斜率，保證孔斜率符合工程設計要求。監理人員要對孔斜率進行嚴格檢查，保證一期槽孔兩端主孔的孔斜率在3.0‰之下，其他槽孔孔斜率小于4.0‰。造孔過程中，如果存在巖層陡壁或者堅硬巖石塊，孔斜率要小于6.0‰，保證造孔質量[2]。

造孔作業完成后，監理單位要確定防滲墻嵌巖深度，必須以先導孔勘探結果為基礎確定終孔深度，實際孔深的確定必須由各參與方共同驗收、鑒定。成孔作業完成后，工作人員需要檢查終孔以及槽孔，相關參數檢查合格后，需要進行清孔作業，清孔完成1小時后，監理人員需要對孔深、二期槽清洗后的殘留物以及孔底淤積厚度、泥漿密度、泥漿粘度等進行準確檢測。清孔完成后要及時進行預埋管下設作業。在墻內進行預埋下管的過程中，監理工作人員必須進行全程監控，確保預埋管下設質量。

2.2? 澆筑施工過程

在混凝土澆筑施工過程中，必須注意對混凝土的材料性能進行嚴格控制。在開倉前，監理人員要檢查機械設備的配置情況、作業人員的安排情況、防滲墻的槽口蓋板覆蓋情況等，防止槽口周圍出現混凝土料、廢渣、廢漿。對混凝土進行檢查時，要保證混凝土料都是通過豎井、槽口進料的，如果有不合格的豎井或者槽口會對混凝土的送料速度產生影響，對施工質量產生影響。對導管密閉承壓進行檢查是控制混凝土澆筑質量的重要環節。因為混凝土澆筑過程中，是利用水下直升導管完成澆筑作業的，導管密閉承壓會直接影響混凝土澆筑質量。在施工過程中，監理人員必須對導管的密閉承壓進行檢測，如果發現不合格導管，要立即促使施工單位更換導管。檢查混凝土澆筑作業是質量控制的重要環節，混凝土的澆筑質量會直接影響防滲墻的整體施工質量。為了確保在澆筑過程中，混凝土可以連續快速均勻上升，監理人員必須進行全程動態化監督以及質量控制工作，最好每隔30分鐘測量一次混凝土面高度，將高差控制在0.5m以內。并且要每隔兩小時測量一次導管內的混凝土面高度，可以掌握混凝土澆筑的實際情況。需要注意在混凝土剛開始澆筑以及快結束澆筑的過程中，要適當增加檢測工作的頻率[3]。

2.3? 質量檢查工作

在鉆孔取芯作業后，需要進行必要的壓水檢查作業，可以對芯樣進行抗壓強度檢測，保證防滲墻施工質量符合工程設計要求。此外，還可以利用孔內錄像的方式對防滲墻的施工質量進行檢查。不能觀察到帷幕灌漿預埋管的孔內的具體情況，這種情況下，可以使用在孔內錄像的方式了解孔內情況。可以觀察與分析孔內錄像，以便準確掌握防滲墻下預埋管的實際施工情況，防止預埋管沒有下放到設計位置。但是在利用錄像方式的過程中，沉渣、破碎帶的基巖墻底出現涌水，會導致孔內錄像不清晰[4]。因此，需要使用其他方法，檢查與測量沉渣厚度，確保防滲墻的施工質量。

3? 結語

總而言之，對水庫土石壩防滲墻加固技術進行應用的過程中，還存在很多問題會對防滲墻的應用效果產生一定影響。例如在設計過程中不能對防滲墻的具體參數進行規范化的計算，會導致土石壩加固修建防滲墻存在一定問題。這就需要工作人員綜合分析土石壩加固修建防滲墻的建造經驗，提高土石壩防滲墻的設計水平，重視對土石壩加固修建防滲墻的施工質量進行嚴格控制，才能夠提高防滲墻的整體施工質量，確保防滲墻在土石壩工程中能夠充分發揮作用。

參考文獻：

[1] 李靜.水庫土石壩加固工程中防滲墻的設計和施工探討[J].中國水運月刊，2011（8）：179+183.

[2] 郝勝利.防滲墻在水庫土石壩加固中的應用探討[A].太原市民營企業工程技術發展推進會[C].

[3] 黃業堅.水庫土石壩防滲墻在加固設計中的運用[J].黑龍江科技信息，2015（15）.

[4] 孔德巖.關于水利水電工程中水庫加固施工管理的思考[J].中國科技投資，2017（17）.

作者簡介：

趙曙繁，助理工程師，研究方向為水利水電工程施工。