水庫土石壩加固工程中防滲墻的設(shè)計和施工探討體會

趙曙繁 李四發(fā)

摘? ? 要：隨著我國水利工程建設(shè)的快速發(fā)展，對水庫土石壩工程質(zhì)量的要求越來越高?，F(xiàn)階段，我國修建的很多土石壩存在質(zhì)量比較差的問題。這就需要對水庫土石壩防滲墻加固技術(shù)的設(shè)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(zhì)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(zhì)量，并為類似的工程提供有效的參考。

關(guān)鍵詞：水庫土石壩施工;加固工程;防滲墻技術(shù)

1? 水庫土石壩加固工程防滲墻設(shè)計工作

1.1? 防滲墻深度設(shè)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(shè)計深度。如果防滲墻的底部是壩基，在這種齊納工況下，設(shè)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(shè)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(shè)計時，要充分考慮土石壩所處區(qū)域的地質(zhì)情況、施工機械設(shè)備等因素。在對土石壩防滲墻厚度進行計算時，沒有標準規(guī)范的計算要求，在土石壩防滲墻設(shè)計過程中，根據(jù)類似的工程經(jīng)驗，主要是將防滲墻破壞時產(chǎn)生的水利坡降作為主要參考數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)進行統(tǒng)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(shè)計

對防滲墻插入高度進行確定時，要根據(jù)碾壓式土石壩的設(shè)計規(guī)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(nèi)1.5m到壩基面以上的3m的區(qū)域進行施工。為了確保防滲墻與壩基協(xié)調(diào)，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(zhì)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(zhì)量。因此，在防滲墻墻體材料選擇過程中，要綜合考慮已經(jīng)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?jié)B性能比較優(yōu)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(zhì)量進行控制的措施

2.1? 成槽施工控制

在造孔之前，監(jiān)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(nèi)。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(yè)出現(xiàn)孔位不準確，會直接影響整體施工質(zhì)量。在造孔過程中，因為施工場地的地質(zhì)條件存在差異，會導致產(chǎn)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(xiàn)大面積塌孔問題，孔深達不到設(shè)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(shè)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(yè)。造孔時，需要仔細觀察槽孔內(nèi)的泥漿面，如果出現(xiàn)塌孔問題，會導致漿位上升或者冒泡。出現(xiàn)這兩種問題要立即停止造孔，判斷有沒有出現(xiàn)塌孔，這樣能及時解決塌孔問題，控制成孔質(zhì)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(shè)計要求。監(jiān)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(zhì)量[2]。

造孔作業(yè)完成后，監(jiān)理單位要確定防滲墻嵌巖深度，必須以先導孔勘探結(jié)果為基礎(chǔ)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(yè)完成后，工作人員需要檢查終孔以及槽孔，相關(guān)參數(shù)檢查合格后，需要進行清孔作業(yè)，清孔完成1小時后，監(jiān)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(shè)作業(yè)。在墻內(nèi)進行預埋下管的過程中，監(jiān)理工作人員必須進行全程監(jiān)控，確保預埋管下設(shè)質(zhì)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(jiān)理人員要檢查機械設(shè)備的配置情況、作業(yè)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(xiàn)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(chǎn)生影響，對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。對導管密閉承壓進行檢查是控制混凝土澆筑質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。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(yè)的，導管密閉承壓會直接影響混凝土澆筑質(zhì)量。在施工過程中，監(jiān)理人員必須對導管的密閉承壓進行檢測，如果發(fā)現(xiàn)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(yè)是質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，混凝土的澆筑質(zhì)量會直接影響防滲墻的整體施工質(zhì)量。為了確保在澆筑過程中，混凝土可以連續(xù)快速均勻上升，監(jiān)理人員必須進行全程動態(tài)化監(jiān)督以及質(zhì)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(nèi)。并且要每隔兩小時測量一次導管內(nèi)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(jié)束澆筑的過程中，要適當增加檢測工作的頻率[3]。

2.3? 質(zhì)量檢查工作

在鉆孔取芯作業(yè)后，需要進行必要的壓水檢查作業(yè)，可以對芯樣進行抗壓強度檢測，保證防滲墻施工質(zhì)量符合工程設(shè)計要求。此外，還可以利用孔內(nèi)錄像的方式對防滲墻的施工質(zhì)量進行檢查。不能觀察到帷幕灌漿預埋管的孔內(nèi)的具體情況，這種情況下，可以使用在孔內(nèi)錄像的方式了解孔內(nèi)情況?？梢杂^察與分析孔內(nèi)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(shè)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(xiàn)涌水，會導致孔內(nèi)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(zhì)量。

3? 結(jié)語

總而言之，對水庫土石壩防滲墻加固技術(shù)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(chǎn)生一定影響。例如在設(shè)計過程中不能對防滲墻的具體參數(shù)進行規(guī)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(jīng)驗，提高土石壩防滲墻的設(shè)計水平，重視對土石壩加固修建防滲墻的施工質(zhì)量進行嚴格控制，才能夠提高防滲墻的整體施工質(zhì)量，確保防滲墻在土石壩工程中能夠充分發(fā)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(shè)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(yè)工程技術(shù)發(fā)展推進會[C].

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

[4] 孔德巖.關(guān)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。