王紅亮
(保定市王快水庫管理處,河北 保定 073000)
水利工程的經濟效益可觀,而且對當代社會體現了一定的公益性價值,特別是水庫,它推動了我國國民經濟建設的發展,而且還可以調節水量,做好抗旱防洪的工作,是我國人民賴以生存的基本水利設施。從社會的發展角度來說,社會的進步和水庫的建設是分不開的。但是水庫的堤壩受到洪水滲透問題的影響,讓水庫的堤壩的穩定性下降,嚴重者有可能造成嚴重的社會影響。因此,對于水庫的防滲透技術進行研究,是非常有價值的,只有進行了合理的堤壩滲透處理,才能讓水庫的穩定性變得更好,才能讓水庫以及其他相關的水利工程可以安全運作。這是一項利國利民的工作。通過筆者調研,目前我國水庫堤壩發生決堤的主要問題是堤壩的滲透管發生破損,讓壩體承受著巨大的壓力,讓堤壩產生一些裂縫,最后讓堤壩坍塌。滲透管破損是壩體坍塌的主要因素,這些因素讓堤壩的安全性能變差,也影響了水利工程的運作。必須對這些問題進行解決,才能讓水庫能夠正常的發揮它在水利工程中的作用,才能讓我國的水利工程更好的為社會大眾服務。
筆者對目前水利工程界常常選用的防滲透技術,并且對他們的施工要點進行了分析。
它是一種低造價的防滲透技術,而且操作性強,目前在實際施工中被廣泛使用。這種防滲透技術可以讓壩體中存在的裂縫得到消除,而且在壩體的加固方面,也起到了一些作用。為了讓施工成本進一步降低,施工者可以就地取材,在當地獲取用來灌漿的材料,這樣可以讓施工的成本大大降低。在實際施工時,要根據大壩已有的裂縫情況,在設計灌漿孔時,要在平行壩軸線的位置設置。對灌漿孔和壩的要求也有具體規定,一般要選擇2m,灌漿孔的深度一般設為8m,主孔和副孔之間的距離設為5m,這種孔道的設計是有一定科學依據的,可以將大壩內部的應力降低,而且可以讓大壩對洪水的抵抗能力得到提高。
1)灌漿材料,灌漿材料的選用也是一個比較關鍵的問題,對于灌漿材料的選用標準,主要要選取具有可灌性,而且可固結性的材料,這樣才能讓灌澆液的抗滲透能力較強。一般為了節約施工成本,要在就地進行灌漿材料的選擇,在土壤的選擇上,一般選取粉質的土壤。為了讓材料的防滲透技術更好,要組織防滲透帷幕(見圖1),而且厚度不能小于0.15m,材料的容度不能小于1.6,要盡量選擇滲透系數小的材料。鼓泡壓密是灌漿的主要步驟,然后要經過劈裂和填縫兩個步驟。

圖1 鋪設防滲膜
2)灌漿施工,工程的施工一般采用先兩邊再中間的施工過程。簡單來說,就是在外圍進行灌孔灌漿,在三天以后,再調整灌漿的水分,這樣做的目的是讓壩體受到均勻的內力。在中間孔的灌漿時,要采用間格成孔的方式,這是由于整體成孔會在后期造成壩體的穿孔,而間格成孔會讓壩體的穩定性更好。
所謂混凝土防滲施工,就是利用混凝土來達到壩體的防滲透效果,讓水利工程能夠順利完成的一種現代化技術。一般混凝土防滲透墻有好幾種形式,這些防滲透墻應該根據實際的現場特點,進行選擇性的使用,下面對這幾種技術進行一下簡單介紹:
1)水泥攪拌樁防滲墻,這種墻體在作業前,必須將水泥和土用攪拌機進行深度攪拌,通過水泥的硬化作用和水化作用,形成水泥墻體,這種施工方法使用比較廣泛,以長江大堤為例,使用的就是這種技術,它的施工比較容易,而且造價低,可以制作成30公分以下的墻體。水泥攪拌樁防滲墻施工流程圖(見圖2)。

圖2 水泥攪拌樁防滲墻施工流程圖
2)自凝灰漿防滲墻,所謂自凝灰漿,就是在膨潤土和水泥之間使用緩凝劑,在凝固前,這種自凝灰漿可以作為大壩的護凝泥漿,在凝固后,可以起到一些防滲透作用,這種技術目前在我國還沒有普及,在歐美西方國家多有使用。
3)高壓噴射防滲墻,這種防滲墻技術顧名思義是一種采用高壓射擊而進行的施工技術,它通過在壩體的內部灌漿,然后讓大壩的覆蓋層和水泥砂漿結合,這種結合非常緊密,穩定性非常好。
4)垂直鋪貼。所謂垂直鋪貼,就是先利用挖槽機的輔助,然后進行鉆孔活動,最后利用水泥砂漿進行防護,然后鋪上防滲透膜,這種墻體是一種垂直狀態下的鋪貼。
所謂水平防滲,是在壩體靠近水的一面鋪混凝土,或者是直接鋪設防水膜,這樣可以讓壩體的流線長度降低,可以讓施工變的更加安全。在具體的施工過程中,要利用黏土層或者混凝土層,必須將這些材料壓實,因為他們的材質比較小,如果壩體已經出現了滲漏,就可以采用蓋重法,讓滲透問題得到解決,如果滲透的范圍很大,就需要適當縮短壓蓋寬度,要將壓蓋的寬度控制在100m的范圍內。
水利工程的防滲透技術是維護大壩安全,防止大壩決堤的主要手段。在實際水利工程的建立中,施工和設計者要根據大壩的實際情況,選擇合適的防滲透技術。在選擇時,除了要考慮投入的成本外,還要考慮大壩已經被破壞的程度和被破壞的位置等因素,圖3為選擇堤壩的防滲透的原則和分類:除了這幾種防滲方法,還可以在具體施工時,設計減壓井,這樣做的目的是讓大壩的局部壓力降低,在一定程度上是對防滲透技術的輔助。

圖3 堤壩防滲透選擇原則
綜上所述,我國的大壩防滲透技術已經有了一定的發展,而且也取得了一定的成就,但是在具體的施工工作時,還有一些不可預計的大壩滲透情況,這就需要水利工程設計者在施工中不斷的總結經驗,并且結合國內外先進的技術,對現有的防滲透技術進行優化。水利工作者在選擇水利施工時,要根據實際情況,選擇合適的施工方法,在施工時也要注意每種方法的優缺點。對于一些已經出現的大壩滲漏現象,必須及時進行補救,讓大壩滲漏的風險降到最低。