水利建筑滲漏問題與防范技術

陳小惠 廣東省水利水電第三工程局有限公司

滲漏問題是水利建筑常見的一種老化問題，原因主要是水利建筑自身出現了縫隙，比如由于養護不當、土質、溫度影響產生的裂縫，水利建筑防水效果不好產生的變形縫以及混凝土所受拉應力過大產生的滲漏縫，對于這類問題施工企業一定要提高重視。

1.滲漏問題原因分析

1.1 巖石基礎灌漿沒到位

水利建筑的巖石基礎是多發滲漏問題的地區，巖石基礎地區由于地質、溫度、水壓等原因很容易產生縫隙造成滲漏問題，引起水利建筑結構的破壞甚至崩塌。大多數施工團隊都會對這些基礎地段進行嚴密的防滲漏灌漿作業，但是，在此過程中由于施工過程中的某些技術不到位或者細節問題導致灌漿作業存在瑕疵，沒起到防滲效果。

1.2 混凝土受力變化產生滲漏縫

滲漏縫與混凝土所受拉力、應力大小以及混凝土自身材料的抗拉力及拉應力大小有關。一般建筑受到的拉力或應力大小超過了混凝土承受的最大程度范圍，就可能會產生不同種類的滲漏縫，從而導致滲漏的發生。混凝土的配比決定了自身抗拉力及拉應力的大小，由多種復合脆性材料組成的混凝土如果材料比例不合理，導致混凝土拉應力和抗拉力兩者失衡，過度拉伸，造成水利建筑混凝土出現明顯的裂縫，在工作環境中水壓作用下就會發生嚴重的滲漏。水利建筑基礎地段的混凝土容易因受力變化產生滲漏縫，這些問題是因為施工時未對其基礎進行加固，導致水利建筑基礎發生沉降，混凝土受力超過自身范圍就產生了滲漏縫。所以要采取措施對水利工程進行基礎加固，減少沉降，使基礎受力平衡。

2.水利建筑滲漏防范技術的應用

2.1 灌漿法

臺山核電廠一期工程淡水水源工程新松水庫為臺山核電站長期輸送淡水，屬于大型水利建筑工程。該水庫在防滲漏工程中對水庫不同地段采取了不同的灌漿模式，分別是大壩固結灌漿、大壩接觸灌漿以及大壩帷幕灌漿三種方式，在實際灌漿過程中，因為地段特點的不同，往往需要采取多種灌漿方式，但是一般帷幕灌漿放在后，前兩者先完成。下面對三類灌漿模式進行技術分析。

2.1.1 大壩固結灌漿

該水庫壩基面由于相對隔水層埋深較淺而且基層的透水性較差，所以壩基面要想達到最優的防滲漏效果，最好是采用大壩固結灌漿法。固結灌漿旨在提升壩基巖體的力學性能，降低巖石的滲透性。在開始實施固體灌漿工程之前，除了做好制漿系統，以及風、水、電系統的布置，進度安排，人員配置，施工設備配置以外，關鍵的一點是在施工前對相應施工地質進行現場施工試驗，確定灌漿鉆孔的布置和深度、如何灌注、灌漿地段長度和灌漿壓力、灌注標準等試驗參數，為后續施工提供試驗依據。最后，經過監督部門審查通過后才能開工，而后經過測量放線、鉆孔、沖洗、壓水試驗、灌漿、封孔、質量檢查完成灌漿工作。測量放線時，孔位離伸縮縫或者結構物邊緣的距離不小于1m。鉆孔時，要保證灌漿孔的直徑在60mm左右，檢查孔的直徑不小于100mm，并且要保證鉆孔內壁光滑，及時清理孔內的雜物，保持孔道通暢，以便后續卡塞進入灌漿。孔位偏差小于10mm，孔傾斜度不超過5°，遇見斷層時要鉆透斷層1m之后再停止。同時按照環(排)間分序，環(排)內加密的原則將灌漿孔分成兩序。其順序位置要根據現場施工圖紙來合理安排。沖洗時沖洗壓力要小于1 Mpa，大概是灌漿壓力的80%。沖洗方式有風水聯合或者壓力脈動沖洗。壓水試驗采用單點法，壓力控制在灌漿壓力的80%左右。若大于11Mpa，則要有10-30min的穩定時間。灌漿時采用自上而下分段循環式灌漿，同時根據地質情況決定灌漿段長度。使用多大的灌漿壓力以及灌漿是否分級升壓決定于地質抬動的情況，要保證抬動變形值小于設計允許值0.1mm。實際工作中利用壓力表來監測壓力的變化并做好記錄。灌漿過程要連續進行，同時漿液的攪拌時間、溫度、停留時間等都有嚴格限制。固結灌漿法的封孔階段要在該段灌漿最大設計壓力下，注入率小于1L/min，繼續灌注半個小時才可結束灌漿，封孔要等到灌漿全部結束后，保持孔內無積水污物，先封各個序列的灌漿孔，再封檢查孔。

2.1.2 大壩接觸灌漿

該水庫大壩與基巖的豎直或高傾角接觸面防滲漏作業宜采用接觸灌漿，填充混凝土收縮產生的縫隙，使大壩和基巖之間緊密結合。接觸灌漿的流程分為錨筋施工、止漿片支座施工、接觸灌漿鉆孔、灌漿管路安裝、混凝土澆筑、縫面清潔、灌漿施工以及閉漿八大部分。錨筋的擺放須沿著止漿片呈梅花型安置，各個之間的距離在0.5m-1m。鉆孔時，與固結灌漿鉆孔不同，根據設計圖紙進行斜向鉆孔，使其呈梅花狀。接觸灌漿管路的布置原則是漿液能夠自下而上均勻灌注各個灌區的裂縫中，盡可能順直安裝，減少彎道布置，灌漿裝置保持通暢，進漿管、回漿管以及排氣管應該做到同區集中。層層混凝土澆筑前后可通過安裝預留管以方便展開通水檢查，及時解決出現的問題。

2.1.3 大壩帷幕灌漿

該水庫處于河床、兩岸的壩基以及兩岸壩頭在進行防滲漏處理時，適用大壩帷幕灌漿的方法。針對該水庫的實際環境情況，首先確定了帷幕的型式和帷幕的深度，嚴格按照設計的孔向和順序鉆孔，保證孔的大小均勻，做好孔斜測工作。該水庫將大壩帷幕灌漿的帷幕孔設置為孔距為1.5m的鉛直孔向單排孔，孔徑控制在46mm以上。帷幕灌漿的孔徑控制在59-75mm，孔位偏差不超過10cm。在保證灌漿質量前提下，最好是采用小口徑鉆孔同時對于先導孔的孔深的設置要根據帷幕灌漿設計底線來確定；在準備工作做好之后，在根據施工現場的情況選取適宜位點進行現場灌漿試驗，收集試驗參數作為后續施工的依據。若同一地段會采用兩種以上灌漿方式時，帷幕灌漿必須放在后面，要注意的是在大壩蓄水之前必須完成帷幕灌漿的工作，同時做好后續排水降壓。帷幕灌漿施工中若遇周圍爆破情況必須鉆取檢查孔對工程進行檢查，檢查孔終孔直徑至少要達到100mm。一旦出現滲漏問題要及時補灌。帷幕灌漿若采取單排孔灌漿，則可分為三個序列進行灌漿，1序孔和尾序孔孔距分別設置為6m和1.5m，在1序孔中至少每隔15m選取先導孔。采用自上而下分段或者孔口封閉灌漿法。對同排次序孔之間，灌漿高度差至少大于15m。同樣，帷幕灌漿也要進行孔道沖洗和壓水試驗等工作，并在灌漿完成后要進行質量檢查。

2.2 防滲墻法

該技術實施的重點是防滲墻的構建，這也是決定防滲墻技術的防滲效果的重點。防滲墻技術采用專用鉆機在土層鉆鑿、挖取所需的孔道和槽道，然后通過灌注機灌注混凝土，再進行黏土回填或者在孔道、槽道中安裝相應的防滲漏材料，或安裝預制的混凝土構件達到構建連續地下墻體的目的。對于淺水地基區，防滲墻要采用黏土截水槽，并在水區下游設置反濾層。對于深水地基區，最好使用槽孔型防滲墻技術。為了提高防滲墻技術的質量，要根據防滲墻作業時導管內外混凝土各自與泥漿面的壓力差異，結合混凝土材質開展防滲墻作業。

3.結語

水利建筑工程在建設時要根據施工區域的實際情況選擇恰當的防滲漏技術。在開展防滲漏技術應用時，要綜合分析各類參數，設計出科學合理的防滲漏方案，確保水利建筑工程的穩定性。施工時各個團隊之間要相互協作配合，互相監督，保證防滲漏操作的質量，以此減少滲漏問題的發生。