水庫大壩防滲加固問題的探究

項(xiàng)兆英

【摘要】本課題立足于先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及水庫的特有功能、性質(zhì)，探究分析水庫大壩以防洪加固為主的功能在實(shí)際生活中的運(yùn)用，通過相關(guān)案例分析與探究，發(fā)現(xiàn)目前水庫大壩存在的各種問題，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)的調(diào)查研究，以完善水庫大壩特有的功能作用，確保水庫的正常運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】水庫大壩；防滲加固；技術(shù)分析；施工質(zhì)量

1、水庫大壩防滲加固的必要性

現(xiàn)如今的水庫大壩在實(shí)際生活中起著至關(guān)重要的作用，主要體現(xiàn)在水產(chǎn)養(yǎng)殖、土地灌溉以及防洪抗?jié)车戎T多優(yōu)勢。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的大步向前邁進(jìn)，使得傳統(tǒng)的水庫呈現(xiàn)出老化的現(xiàn)象。這就間接的說明，目前的水庫已經(jīng)不能與剛修建的水庫相提并論，進(jìn)而導(dǎo)致出以防洪能力下降的諸多問題的出現(xiàn)，相應(yīng)的所起的作用必然與實(shí)際規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差距。受多種因素的影響，新修水庫在質(zhì)量以及相關(guān)技術(shù)問題上存在一定的差異，無法實(shí)現(xiàn)所制定的標(biāo)準(zhǔn)，這種形式的水庫即為病險(xiǎn)水庫，在實(shí)際生活中水庫不能發(fā)揮其特有的功能性質(zhì)，從而給人們的生活造成一定影響，甚至?xí)：Φ饺藗兊纳踩Ｋ?，相關(guān)部門機(jī)構(gòu)應(yīng)定期對(duì)水庫進(jìn)行統(tǒng)一的檢查與加固環(huán)節(jié)，以確保水庫的正常運(yùn)行。

2、水庫大壩防滲加固技術(shù)概述

2. 1 水庫壩體防滲技術(shù)

水庫大壩防滲技術(shù)指的是防止水庫大壩滲漏以及滲透穩(wěn)定控制的一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。土石壩綜合防滲以及水庫大壩防滲是混凝土防滲技術(shù)的兩種主要類型。

2.1.1 水庫壩體滲流控制技術(shù)

根據(jù)實(shí)際情況對(duì)河流流速、壓強(qiáng)、壓力、滲流流量以及滲線位置等相關(guān)問題進(jìn)行逐一的確認(rèn)是該技術(shù)的主要內(nèi)容。

2. 1. 2 土石壩綜合防滲技術(shù)

現(xiàn)如今，復(fù)合土工膜防滲是市場上普遍使用的水庫大壩維修技術(shù)。該技術(shù)是一種可用于水庫大壩施工的技術(shù)，是一種具有抗?jié)B功能的塑料薄膜和非織物結(jié)構(gòu)的結(jié)合體。它具有諸多優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在使用壽命長、耐腐蝕、適應(yīng)性強(qiáng)、延性強(qiáng)以及比重小等。

2. 2 水庫大壩加固技術(shù)

目前，水庫大壩常用的加固技術(shù)主要有：

2. 2. 1 土石壩加固技術(shù)

通過水泥或混凝土筑建物降低大壩浸潤線出逸點(diǎn)來加固壩體的一種方法?；炷良庸痰脑靸r(jià)略高于水泥，它是在地上開槽施工，在地基中以泥漿固壁，開鑿成連鎖樁柱孔或槽形孔后將防滲料回填筑成連續(xù)墻。水泥土加固技術(shù)則是以水泥為固化劑，利用小直徑深層攪拌器具把水泥漿噴入土體攪成水泥土，固化劑與土體間通過物化反應(yīng)使土體固結(jié)成穩(wěn)定性、整體性、強(qiáng)度良好且不透水的水泥土墻己達(dá)到加固的目的。

2. 2. 2 高壓噴射灌漿防滲加固技術(shù)

在水庫大壩的防滲加固工程中，利用高壓將防滲加固原料噴射進(jìn)土體的技術(shù)就是高壓噴射灌漿技術(shù)。它與常規(guī)混凝土防滲加固相比，在某種程度上節(jié)省了施工成本，同時(shí)提高了防滲抗災(zāi)能力。該技術(shù)具有低造價(jià)、開挖量小、易于施工、占地少且與周圍環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。高壓噴射灌漿施工工藝包括測量放線、造孔、試噴和下噴井、噴射灌漿以及終噴靜壓灌漿五個(gè)步驟。

2. 2. 3 混凝土防滲墻技術(shù)

混凝土防滲技術(shù)是一種比較早的工程防滲技術(shù)，該方法是利用專用的造槽設(shè)備在大壩滲漏處造槽孔，同時(shí)在槽孔內(nèi)注滿泥漿，最后澆注混凝土從而形成一道混凝土墻體以達(dá)到防滲的目的?；炷练罎B墻技術(shù)已相當(dāng)成熟，同時(shí)已經(jīng)有完備的施工工藝流程，但是由于造槽機(jī)械設(shè)備比較大，施工形成的墻體與地基的連接不夠牢固，只適用于均質(zhì)砂、土地基的施工，所以應(yīng)用受到了一些限制。

3、防滲加固工程施工中存在的問題與對(duì)策

受目前地理地勢以及周邊環(huán)境的影響，所處的地質(zhì)水文也存在一定的差異，所以應(yīng)立足于整體進(jìn)行相關(guān)水庫大壩的綜合構(gòu)建與治理。最近幾年，相關(guān)部門機(jī)構(gòu)針對(duì)此問題進(jìn)行了多項(xiàng)測試與探究，在此過程中，提出問題，并制定相應(yīng)的解決方案，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫大壩的綜合治理。這種方式也就是所謂的因地制宜，就同一水庫大壩而言，應(yīng)采用與此相匹配的方法策略，從而發(fā)揮其特有的功能性質(zhì)，促進(jìn)水庫大壩的正常運(yùn)行。以下為相關(guān)的案例探究分析：

3.1 工程概況

某縣某河中游大型水庫，正態(tài)下庫容為2 846萬m3m，水庫流域面積650 km2，可用于防洪、灌溉、水電等方面。水庫興建時(shí)間久遠(yuǎn)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)過低，地質(zhì)勘察資料或缺，存在不少工程質(zhì)量問題。主壩壩體是由砂質(zhì)豁土、粉質(zhì)豁土及其夾碎石堆筑而成的風(fēng)化土，其滲透系數(shù)過大；壩基與壩肩主要成分為細(xì)砂巖和粉砂巖，巖體為斷層發(fā)育，完整性差且風(fēng)化深，巖層透水強(qiáng)。水庫壩基和壩肩嚴(yán)重滲漏己影響安全運(yùn)行，現(xiàn)對(duì)大壩進(jìn)行除險(xiǎn)。設(shè)計(jì)采用綜合防滲加固處理的方法，分別對(duì)壩體采用充填灌漿、壩基的全風(fēng)化層采用三管高壓旋噴、基巖部分采用帷幕灌漿進(jìn)行除險(xiǎn)，取得了十分良好的效果。

3. 2 水庫壩體施工中存在的問題

在施工過程的高噴參數(shù)試驗(yàn)階段，由于開挖檢查結(jié)果不太理想，樁間搭接較少或搭接效果不理想，施工參數(shù)指標(biāo)調(diào)整不合適等原因?qū)е逻_(dá)不到設(shè)計(jì)要求，試驗(yàn)進(jìn)行了3次調(diào)試。壩基由于滲透大比較容易卡鉆和塌孔。而在后期的高噴灌漿施工中存在孔口不返漿以及竄漿情況。水庫大壩為均質(zhì)土壩，滲流計(jì)算采用的滲透系數(shù)是根據(jù)大壩鉆探的試驗(yàn)值選用的，滲透系數(shù)為 3.95×10-4cm/s。從現(xiàn)場檢查及日常管理情況來看，大壩背水坡中部過壩渠道高程以下為大面積濕坡，有多處集中滲水，且隨水位升高而增大；大壩周圍存在白蟻活動(dòng)的痕跡，形成滲水通道，實(shí)際滲流量遠(yuǎn)比計(jì)算值大，在造成水資源損失同時(shí)，不利于大壩安全。

3. 3 解決對(duì)策

針對(duì)以上工程中的實(shí)際問題，對(duì)應(yīng)采取了以下3種解決方法：

①試驗(yàn)中3次調(diào)試等原因可以在進(jìn)行設(shè)計(jì)前，從實(shí)地情況、施工工藝以及開挖情況等多方面進(jìn)行考察和預(yù)測，減少設(shè)計(jì)出錯(cuò)幾率，增加準(zhǔn)確可靠度。進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)應(yīng)尋求最佳調(diào)試效果，切不可為趕工期敷衍了事。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。高壓噴射灌漿成墻均厚應(yīng)為不小于5cm，綜合滲透系數(shù)值應(yīng)不大于0. 00001 cm/ s。當(dāng)高噴鉆孔深不小于40 m時(shí)，建議底層加設(shè)雙排旋噴套裝。帷幕灌漿透水率小于5 Lu，并且耐久性足夠。試驗(yàn)選擇施工參數(shù)是保證施工質(zhì)量的重要前提。只有施工參數(shù)選定正確適合，才能保證整個(gè)防滲加固工程的高質(zhì)高量。因?yàn)槌蓸吨睆接绊懼畨骸鈮汉吞嵘俣?。成樁直徑與水泥耗量、水壓力成正比，與提升速度成反比，而施工成本與提升速度成反比，工效與提升速度成正比，可見施工參數(shù)對(duì)確保工程質(zhì)量和控制工程成本的重要性。進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)還應(yīng)遵循試驗(yàn)孔選擇的代表性和真實(shí)性原則。

②通常情況我們會(huì)使用濃度高的泥漿對(duì)鉆孔時(shí)的空隙大的地方進(jìn)行固壁，為了防止鉆孔時(shí)出現(xiàn)細(xì)砂掉落出現(xiàn)卡鉆情況，在實(shí)施鉆孔時(shí)保持一定的轉(zhuǎn)速并緩慢進(jìn)尺，同時(shí)還要加大固壁泥漿的濃度；如果施工過程中出現(xiàn)不返漿的情況，可以先停止提升，然后攝入天然中砂和豁性土，其指數(shù)要在1：6，同時(shí)調(diào)整氣壓、水壓為0.65Mpa和0.38Mpa，這樣操作能夠有效減小施工作用力，避免漏漿發(fā)生。采用這種操作要在返漿恢復(fù)正常之后恢復(fù)正常氣壓和水壓；如果灌漿過程中出現(xiàn)竄漿，可以根據(jù)實(shí)際情形采用降低氣壓、

水壓并摻沙子等操作，經(jīng)過一段時(shí)間就可以繼續(xù)進(jìn)行灌漿。

③應(yīng)注意高噴灌漿設(shè)備（水泥漿泵等）及周圍建筑物（高壓水機(jī)房、氣壓力機(jī)房等）的合理布置，設(shè)計(jì)中盡量減少水、氣壓損失。一般三管機(jī)房到孔口平距應(yīng)控制在40 m內(nèi)為宜，過長則容易爆裂影響施工效果；應(yīng)加強(qiáng)對(duì)灌漿過程的實(shí)時(shí)檢查，保證起始過程均能按試驗(yàn)設(shè)定參數(shù)貫穿于整個(gè)灌漿的過程。高壓旋噴灌漿技術(shù)并不是復(fù)雜的施工，只要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定的要求施工，通常情況下都能取得良好的灌漿效果。但是受到目前社會(huì)行業(yè)間的歷史通病影響，仍會(huì)存在偷工減料的思想，這會(huì)導(dǎo)致樁體斷樁情況出現(xiàn)，因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場的定時(shí)非定時(shí)檢查，減少此現(xiàn)象的發(fā)生幾率。此外，還應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行聯(lián)合檢收制度，做到每孔鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)高程時(shí)便由監(jiān)理組織相關(guān)單位進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)測驗(yàn)收。不合格不能進(jìn)行下一道施工工序。如實(shí)完整記錄下現(xiàn)場情況并落實(shí)責(zé)任簽字到人。

4、結(jié)語

防水穩(wěn)固是水建項(xiàng)目的緊要保護(hù)方法，它有長期性的優(yōu)點(diǎn)，必須堅(jiān)持的確保實(shí)施品質(zhì)。大壩的防水穩(wěn)固實(shí)施品質(zhì)的好壞直接干擾大壩的整體持續(xù)性。從防水穩(wěn)固項(xiàng)目的安排，監(jiān)測，實(shí)施，驗(yàn)貨下料，對(duì)防水穩(wěn)固解決手段的各各階段給足注重于掌握，確定每層品質(zhì)是關(guān)系到大壩的平穩(wěn)進(jìn)行的重要手段。

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