淺談堤壩防滲加固及隧道防滲維修

李照慶　梅玉良

摘要：漿砌石壩蓄水后，壩下游面、壩后基礎(chǔ)巖及壩頭接合部位易出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，其原因是由設(shè)計(jì)、施工或老化、退化等原因引發(fā)的。而渠道砼面板出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)像，其原因是渠基土發(fā)生凍脹所至。無(wú)論是堤壩還是隧道出現(xiàn)滲水現(xiàn)像若是不采取相應(yīng)的防治措施都會(huì)出現(xiàn)不可忽略的事故與損失，因此本文針對(duì)防治水利工程滲漏問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：堤壩；隧道；防滲；措施

漿砌石壩滲水其防治措施以灌漿治漏加固技術(shù)為例進(jìn)行分析，渠道砼面板滲漏防治措施以修復(fù)措施為主進(jìn)行分析。

1 灌漿治漏加固技術(shù)

1．1 灌漿技術(shù)在水工堤壩治漏中的種類(lèi)

1.1.1 壩體、壩基帷幕灌漿；主要充填漏洞和縫隙，防滲裁漏，通過(guò)灌漿加固，形成防滲體。此方法適用于漿砌石重力壩。

1.1．2 壩上游面固結(jié)灌漿；堵塞漏洞和縫隙，加固補(bǔ)強(qiáng)壩體和提高防滲性能，以進(jìn)一步提高壩體的承載能力和完整性。

1.1．3 壩下游面追蹤固結(jié)灌漿；在下游壩面有漏水或溶蝕物出逸的地方，造成水平孔或斜孔，埋注漿管進(jìn)行灌漿，以堵塞漏水通道和壩體空洞、裂縫，加固壩體，增加壩面穩(wěn)定性和抗沖刷能力。這種反向灌漿工藝，非常適合拱壩和支墩壩工程，對(duì)重力壩工程只有搞清揚(yáng)壓力并設(shè)排水孔也可采用。采用這種方法時(shí)最好是壩前無(wú)水。

1.1．4 壩面重新剔勾縫；剔縫后，用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿、干硬性預(yù)縮水泥砂漿或用防水材料配制高標(biāo)號(hào)水泥砂漿勾縫，提高壩面防滲漏能力及壩體穩(wěn)定性、整體性和抗凍融、抗風(fēng)浪淘刷能力。此方法即“前堵、中截、后追蹤”灌漿治漏加固法。

1.2 灌漿前的勘探與試驗(yàn)

灌漿前的勘探與試驗(yàn)為準(zhǔn)確地確定各種灌漿參數(shù)，保證質(zhì)量，首先要進(jìn)行勘探和試驗(yàn)。

1．2．1 壩體和壩基勘探；目的是查清壩體和壩基的現(xiàn)狀，為設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)。首先在典型漏水部位進(jìn)行鉆孔勘探，查明壩內(nèi)部的石質(zhì)、膠結(jié)材料密實(shí)程度，有無(wú)空洞及基巖結(jié)構(gòu)情況等。

1．2．2 壓力抬動(dòng)試驗(yàn)；目的是查明壩基、壩體的承壓情況，以確定灌漿壓力。在不破壞原結(jié)構(gòu)的條件下，有效地將漿液壓入壩體內(nèi)部、基巖裂縫、砂礫石層中，以保證淄漿效果。

1．2．3 壓水試驗(yàn)；目的是為帷幕及固結(jié)灌漿設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并指導(dǎo)施工，保證效果。選擇壩體或壩基典型部位，按照《水利水電工程鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī)程》進(jìn)行工作，試驗(yàn)壓力采用設(shè)計(jì)灌漿壓力，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果、單位吸水量(o))值的大小，確定漿液濃?度、吃漿量大小（o)值越大，吃漿量就越大，漿液就要適當(dāng)變濃。

1．2．4 灌漿試驗(yàn)；目的是解決帷幕灌漿和固結(jié)淄漿的影響半徑、漿液濃度及其它參數(shù)等，為布孔和淄漿設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

1．3 設(shè)備及材料選擇

1．3．1 造孔設(shè)備；(1)帷幕灌漿垂直造孔采用回轉(zhuǎn)式液壓鉆機(jī)，如鉆孔淺時(shí)，也可采用風(fēng)鉆造孔。(2)壩上下游固結(jié)灌漿(即前堵、后追蹤灌漿)造水平孔或斜孔，使用風(fēng)鉆或采用7655型汽鉆機(jī)造孔。

1．3．2 灌漿設(shè)備；有攪拌機(jī)、多缸活塞式灌漿機(jī)、承壓輸漿膠管、注漿管、膠塞、壓力表、比重計(jì)等。

1．3．3 灌漿材料；主要是425普通硅酸鹽水泥、砂子、粉煤灰、石英粉、水、外加劑等。

1．4 布孔和造孔

1．4．1 帷幕灌漿布孔，在漏水壩段沿壩頂中心線，以孔距3m、孔徑50mm或75mm為宜，或根據(jù)試驗(yàn)確定孔距?？咨钽@至漏水部位以下1m-2m，如接觸帶或基巖漏水，鉆孔可鉆至不透水基巖以下lm-2m。造孔可一次性造孔，也可分序造孔，破碎地帶上下分段造孔、分段海漿，同時(shí)在漿體凝固5-7天后，再繼續(xù)向下鉆孔，以防止卡鉆、埋鉆事故發(fā)生。壩體與基巖接觸部位和壩基灌漿，也可采取在上游壩腳打斜孔或垂直孔灌漿堵漏，但造孔前應(yīng)先清基，在壩腳澆筑0．3m-0．5m厚混凝土，待凝固后再打孔。垂直或傾角小于5。的帷幕灌漿孔，其孔向的偏差值不得大于規(guī)定值。

1．4．2 壩上游固結(jié)灌漿布孔；在漏水部位呈“梅花”型，鉆孔間距和排距l(xiāng)m-3m為宜，根據(jù)漏水情況確定，鉆孔位置選在砌石“了”縫中；在裂縫部位，可沿裂縫每lm布設(shè)一孔?？讖綖?2mm，孔深0．7m-1．5m，根據(jù)壩體實(shí)際情況確定。

1．4．3 壩下游面追蹤固結(jié)淄漿布孔；在裂縫部位沿縫隙每1m布一孔；在其它滲水部位，按照“梅花”型布孔，排距和孔距2m-3m為宜，布孔位置在“T”縫中，也可適當(dāng)加密布孔?？咨詈涂讖酵瑝紊嫌蚊?。

2 隧道預(yù)制砼防滲層的維修措施

2.1 現(xiàn)澆混凝土防滲層的裂縫修復(fù)

當(dāng)混凝土防滲層發(fā)生裂縫后，如果防滲層仍大致平整，無(wú)較大錯(cuò)位，裂縫較小的情況，可以運(yùn)用過(guò)氯乙烯膠液涂料粘貼玻璃絲布的方法，進(jìn)行修復(fù)。而對(duì)于裂縫較大者，可采用填筑伸縮縫的方法修復(fù)。對(duì)于大型渠道裂縫又較大的，可采用填塞與粘貼相結(jié)合的方法修復(fù)。具體做法如下：

清除縫內(nèi)、縫壁及縫口兩邊的泥土、雜物，保持清潔、干燥；縫壁涂刷冷底子油；將煤焦油填料或焦油塑料膠泥填入縫內(nèi)，填壓密實(shí)，保持表面平整光滑；填好縫1-2天后，沿縫口兩邊涂刷5cm寬的過(guò)氯乙烯涂料一層，隨即沿縫口兩邊粘貼3-4cm寬玻璃絲布一層、再涂刷涂料一層、粘貼第二層玻璃絲布，最后涂刷一層涂料。在運(yùn)用此方法中，要注意涂料要涂刷均勻，玻璃絲布要粘平，不能有氣泡。

2.2 預(yù)制混凝土防滲層的修復(fù)

2.2.1 混凝土防滲層砌筑縫的修復(fù)

預(yù)制混凝土渠道包括板和U型槽，其砌筑縫多采用水泥砂漿縫。砼板防滲渠道的砂漿填縫一般有以下缺點(diǎn)：(1)砂漿強(qiáng)度低；(2)施工擠壓不實(shí)；(3)不能與砼板緊密結(jié)合，勾縫的砂漿容易脫落，有的從勾縫中長(zhǎng)出了雜草，甚至有些小型填方渠道襯砌完后，試放水發(fā)生垮渠等破壞情況，能保持完好的工程基本很少。造成放水垮渠原因，除了土方渠道質(zhì)量不好外。本人認(rèn)為襯砌部分勾縫的漏水是主要的原因。為了保證工程質(zhì)量，建議對(duì)砼預(yù)制板改用方形或長(zhǎng)方形，塊的大小應(yīng)便于施工為宜，厚度8-10cm為好，板縫留10cm-15cm用高標(biāo)號(hào)砼填塞，人工機(jī)械都能施工，要求搗出漿與砼板能緊密結(jié)合，使襯砌段形成整體，基本達(dá)到現(xiàn)澆的質(zhì)量。對(duì)于舊渠防滲層砌筑縫的修復(fù)也可以這樣處理：鑿除縫內(nèi)水泥砂漿塊，將縫壁、縫口沖刷干凈，用與混凝土板相同標(biāo)號(hào)的水泥砂漿填塞，搗平抹平后，保濕養(yǎng)護(hù)不得少于14天。

2.2.2 混凝土防滲層表層的修復(fù)

混凝土防滲層表層損壞，如剝蝕，孔洞等，可采取水泥砂漿修補(bǔ)，有條件時(shí)可采用噴漿法修復(fù)。

泥砂漿修復(fù)方法：首先必須全部除掉已損壞的混凝土，并對(duì)修補(bǔ)部位進(jìn)行鑿毛處理，沖洗干凈，然后在工作面保持濕潤(rùn)的狀態(tài)下，將拌和好的砂漿用木抹抹到修補(bǔ)部位，反復(fù)壓平，用鐵抹抹光后，保濕養(yǎng)護(hù)不少于14天。注意如果修補(bǔ)部位深度較大時(shí)，可在水泥砂漿中摻和適量的礫料，作用是可以減少砂漿干縮和增強(qiáng)砂漿強(qiáng)度。

噴漿修復(fù)方法：如果條件允許，可以采用此方法。方法是將水泥、砂和水的混合料用設(shè)備經(jīng)高壓通過(guò)噴頭噴射到修復(fù)部位。

2.3 混凝土防滲層的翻修

2.3.1 舊板拆除，重新鋪筑：

混凝土防滲層如若損壞嚴(yán)重，例如破碎、錯(cuò)位，滑坍等的情況下，應(yīng)拆除損壞部位，處理好地基土重新鋪筑。在鋪筑時(shí)要特別注意新舊混凝土的結(jié)合面處理好。方法是結(jié)合面鑿毛沖洗后，需涂一層厚2cm的水泥凈漿，才能開(kāi)始鋪筑新混凝土，同樣鋪筑好的混凝土要注意保濕養(yǎng)護(hù)。

2.3.2 舊板不拆，加鋪新板：現(xiàn)混凝土板不拆除，在其上整平后加鋪新板。

現(xiàn)澆混凝土方案：

把舊混凝土凍脹隆起的部分壓平后，在上面鋪設(shè)保溫板（聚苯保溫板），然后鋪一層塑料薄膜，完成后在其上再鋪筑素混凝土。苯板和現(xiàn)澆混凝土的厚度通過(guò)計(jì)算得出。此種方法的優(yōu)點(diǎn)是比較適合渠道現(xiàn)狀，較美觀。缺點(diǎn)：工期長(zhǎng)，施工質(zhì)量較難控制，不適應(yīng)工程在干渠輸水間隔期施工，工期短的要求。

預(yù)制混凝土板方案：

把舊混凝土凍脹隆起的部分壓平后，在上面鋪設(shè)保溫板（聚苯保溫板），然后鋪一層塑料薄膜，砂漿找平后，鋪筑混凝土板。此種方法的優(yōu)點(diǎn)是混凝土板可集中預(yù)制，混凝土質(zhì)量易控制，集中鋪砌，適應(yīng)工程在干渠輸水間隔期施工，工期短的要求。缺點(diǎn)：混凝土板尺寸固定，難以適合渠道現(xiàn)狀尺寸。