方趙君

（中國水利水電第十二工程局有限公司 浙江杭州 310000）

近年來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)了對水資源的需求，這就需要做好水庫的規(guī)劃，以便更有效地對其進(jìn)行利用，這在眼下是極為重要的。目前，我國的土石壩工程相比國際水平還是有些差距，主要體現(xiàn)在防滲方面。為了更有效地利用水資源，并且保護(hù)水庫周邊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境和人民生命安全，迫切需要加大對土石壩工程防水滲漏方面的研究力度，改進(jìn)技術(shù)水平，從而推動國家水電行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

1 土石壩工程壩體防滲技術(shù)的意義

一般情況下，在土石壩工程項(xiàng)目的建造過程中，有關(guān)技術(shù)人員要求在保證建筑自身穩(wěn)定程度和防震性等優(yōu)點(diǎn)的情況下，還必須防止?jié)B水問題發(fā)生于具體實(shí)際的施工過程中，以減少因建筑自身質(zhì)量對人民生活所帶來的負(fù)面影響，從而確保了人民自身生活和財產(chǎn)等各方面的安全。因此，在日常管理工作中，應(yīng)強(qiáng)化防滲施工技術(shù)手段的運(yùn)用，并以此對具體實(shí)際的施工環(huán)節(jié)加以嚴(yán)格規(guī)范，保證在最大程度上減少滲漏現(xiàn)象的發(fā)生。同時，有關(guān)人員還必須依據(jù)相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合項(xiàng)目自身情況，編制具體的施工方案，并按照有關(guān)方案制定相應(yīng)的安全保障措施，配備合理的施工機(jī)械，以保證滿足施工進(jìn)度安排，達(dá)到安全、高效、節(jié)能的目標(biāo)。同時，還要對工程建設(shè)的效果和工程質(zhì)量做出保證，從而推動我國水利建設(shè)技術(shù)與運(yùn)行的進(jìn)步和發(fā)展。

2 土石壩工程壩體防滲技術(shù)

2.1 劈裂灌溉防滲技術(shù)

所謂劈裂灌溉防滲技術(shù)，是在土石壩澆筑過程中，借助相應(yīng)的壓間，把大壩滲漏區(qū)沿著軸線小主應(yīng)力方向進(jìn)行劈開，在劈開的間隙中再灌注大量水泥，這樣產(chǎn)生了一種10cm以下厚度的連續(xù)泥墻。在灌注漿液時，對大壩漏水產(chǎn)生了特定的濕化作用，進(jìn)而使大壩漏水產(chǎn)生沉降，增強(qiáng)大壩漏水的密實(shí)程度。通過灌漿的運(yùn)用，不但使土石壩的防滲效果得以增強(qiáng)，同時也對大壩結(jié)構(gòu)實(shí)施了加強(qiáng)。作為一項(xiàng)高效的防滲技術(shù)，劈裂灌溉技術(shù)的使用原理也是十分簡單的，既可以就地取材，施工流程也相對簡單，施工成本小，從而形成了在工程中較為普遍的防滲技術(shù)。在劈裂式屋頂漏水技術(shù)推廣的最初，技術(shù)規(guī)范中要求土石壩必須為50m 以下的均質(zhì)穩(wěn)定壩和寬心墻壩。在施工時，也要注意當(dāng)前的條件，需在指定的水位以下開展，否則會有影響。在工藝的改良下，對環(huán)境和條件能做到定向調(diào)整，從而匹配施工的要求。從現(xiàn)狀來看，能適應(yīng)50m以上的滲漏情況，且配合科學(xué)的澆筑手段，就能應(yīng)用劈裂灌溉技術(shù)。在工藝的進(jìn)步下，不再只是能對均質(zhì)壩生效，而是拓展到了相對復(fù)雜的如沙壩、濕陷性壩等，這使得防滲能針對更多的壩體，從而提供充分的保護(hù)。經(jīng)過科學(xué)研究和實(shí)踐應(yīng)用表明，如果是順著堤壩軸線布孔，在常規(guī)的灌注下，都是能實(shí)現(xiàn)指定方向的劈裂，在防滲上也有著可觀的效果。

2.2 振沖加固防滲技術(shù)

在我國土石壩工程中，其中數(shù)量最大的一個就是心墻沙壩，而且對這種壩滲漏體在建造過程中有很高的技術(shù)要求。如果不能謹(jǐn)慎地對待，那么就會增加滑坡的發(fā)生概率，這會讓防滲失去作用。在施工時，如果沒有及時對沙殼實(shí)施充分的碾壓、破壞，甚至對一些細(xì)沙層較多的區(qū)域不能實(shí)施及時處理，也就很有可能會導(dǎo)致水庫滲漏在一些原因的影響下發(fā)生滑坡，進(jìn)而失去防滲功能，這對于水庫附近的居民區(qū)也會造成了極大的隱患。所以，一定要通過相關(guān)措施，來緩解我國土石壩地震后產(chǎn)生液化的問題，其中，振沖加固型防滲技術(shù)就是一種很好的選擇，對于提高我國土石壩工程質(zhì)量和防滲效率具有很大的意義。

2.3 高壓定向噴射灌溉式防滲技術(shù)

在我國土石壩工程中，有一壩體叫險庫壩，當(dāng)人們正在對它實(shí)施防滲工程時，就無法使用其他的工藝技術(shù)，而一定要使用與其相應(yīng)的高壓定向噴灑澆灌工藝技術(shù)，唯有如此，才能取得良好的防滲效益［1］。我國的大型高壓定向式噴水澆灌工藝是在國外此工藝的基礎(chǔ)上加以設(shè)計改進(jìn)得到的，這在防滲方面取得了良好的成效，而且由于近年來我國在險庫大壩中的建設(shè)次數(shù)也愈來愈多，所以在這方面有了足夠的經(jīng)驗(yàn)，所以對此做出了改良，這使得防滲達(dá)到了新的高度，能適配多數(shù)險庫。在工藝的進(jìn)步下，應(yīng)用面也在變大，加上在信息技術(shù)的支持下，更是有了明顯的突破?，F(xiàn)在，世界范圍內(nèi)使用的先進(jìn)噴射技術(shù)已經(jīng)可以做到在砂卵石、堆石層等復(fù)雜的環(huán)境中進(jìn)行泛用。同時，在沖擊過程中，還有了帶管鉆進(jìn)等鉆井方法，這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于：一是在鉆孔時，能短時間內(nèi)成孔，又能很好地調(diào)節(jié)孔斜率，提高了防滲質(zhì)量；二是可以對護(hù)墻砂漿加以管理，從而避免了其進(jìn)行的自然擴(kuò)散，進(jìn)而提高了防滲水平，同時，又削減了資源的耗費(fèi)，讓成本得到縮減；三是大大提高了建筑的施工進(jìn)度，與傳統(tǒng)的螺旋鉆孔器相比，此方案中的造孔速度要比其提高7 倍以上。因此，大幅度提高了建筑速度，同時，還可以增加地板墻之間的孔徑，使其防滲效果得到了很好的提高。

2.4 合成材料應(yīng)用

在土石壩工程的建造中，土工材料的使用對于提高土石壩施工的質(zhì)量是非常關(guān)鍵的。通常來講，合成材料的性質(zhì)要優(yōu)于常規(guī)材料，其集合了多項(xiàng)特性，能匹配多數(shù)使用［2］。它有著質(zhì)量基數(shù)小、便宜等優(yōu)點(diǎn)，如妥善使用，能讓施工更加簡便。如果和普通材料進(jìn)行對比，則更能體現(xiàn)其優(yōu)勢，這在防滲的效益上會表現(xiàn)出來，其除了能讓效果更好之外，還能縮減所需成本，這對工程來說是有現(xiàn)實(shí)意義的。我國犁壁橋水庫施工就最大規(guī)模地使用了合成建筑材料。在初期，其背水區(qū)往往保持著濕潤狀況，同時還出現(xiàn)了一些滲漏問題，不過，當(dāng)使用合成材料之后，由于建筑材料具備的柔性好、耐腐蝕性強(qiáng)等眾多優(yōu)勢，很好地解決了因壩體變化所引起的滲漏，同時還對土石壩產(chǎn)生了重要的加固作用，使其背水區(qū)再也不會發(fā)生過濕潤現(xiàn)狀，還能夠抵御3個最大洪峰值的沖刷。

2.5 射水造孔技術(shù)

射水造孔，就是利用高速的噴流來施工溝孔。在具體的施工工藝中，通過自動化水泵及成形裝置進(jìn)而形成效率相當(dāng)高的噴流，這樣使用高速的噴流所具有的巨大沖擊力對土壤結(jié)構(gòu)進(jìn)行破碎，從而導(dǎo)致與土壤混合的回流泥沙溢出，并且在此過程中，可以利用卷揚(yáng)機(jī)控制的成形裝置進(jìn)行上下沖動，進(jìn)而對土壤實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的破碎，對洞室進(jìn)行修整切割，進(jìn)而產(chǎn)生溝洞，同時使用水泥來完成護(hù)墻。在完成了溝洞的施工以后，就完成了水下混凝土的施工，從而產(chǎn)生了鋼筋砼或是水泥槽墻，在這時候再使用成形裝置上的設(shè)備完成施工，從而使水泥與溝墻連成連續(xù)的防滲墻。這樣射水造孔技術(shù)建設(shè)進(jìn)度是會很快，需要用到的機(jī)械設(shè)備也比較簡單，施工費(fèi)用也非常低，而且在壩體工程建設(shè)中也能夠進(jìn)行更廣泛的運(yùn)用。

2.6 沖抓套井回填防滲技術(shù)

傳統(tǒng)的沖抓井回填屋頂滲水技術(shù)是指通過沖抓式的打井設(shè)備，在完整且連貫的壩體上完成操作，再利用有粘性的土質(zhì)材料，對其進(jìn)行回填，并碾壓成為一個整體，這樣就能得到一面防滲壁，對會造成沖擊的水流進(jìn)行阻斷，從而形成內(nèi)外分隔的狀態(tài)。在現(xiàn)有的土石壩當(dāng)中已有使用該技術(shù)的實(shí)例，且效果較為可觀，能從根源上避免滲漏。而技術(shù)在得到發(fā)展中，也能逐漸處理疏和堵的矛盾。從質(zhì)效和成本上看，這明顯促進(jìn)了壩體防滲施工效益的顯著提高，而且在目前我國大部分的土石壩施工中都運(yùn)用到了這項(xiàng)技術(shù)，把該技術(shù)和其他的防滲技術(shù)加以綜合運(yùn)用，其所取得的效益也更為明顯。

2.7 復(fù)合土工膜技術(shù)

混凝土膜中最主要的防滲透材質(zhì)還有改性無紡布、橡膠薄膜，且由于科技不斷發(fā)展，當(dāng)今使用較為普遍的混凝土薄膜還有丙烯、聚丙烯等。若對堤壩防滲透處理需求較高，可使用聚丙烯乙酸改性瀝青或混凝土薄膜。同時，復(fù)合土工膜也作為一項(xiàng)新興的高防滲透性能建筑材料，能夠在較大范圍內(nèi)改善工程建設(shè)的防滲透性能。該建筑材料由于具備重質(zhì)輕、延展性好、使用成本低、防滲透性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，所以在當(dāng)今工程項(xiàng)目堤壩防滲透工程建設(shè)中的使用已經(jīng)非常普遍。在實(shí)踐工程建設(shè)中，必須了解對復(fù)合土工膜的使用需求，并根據(jù)工程建設(shè)現(xiàn)場實(shí)際滲出情況，選用最理想的復(fù)合土工膜種類。在混凝土膜工程建設(shè)當(dāng)中，其核心環(huán)節(jié)就是做好混凝土膜與防滲體間的連接性，不能產(chǎn)生間隙問題，以此提高了堤壩總體的防滲特性。從材質(zhì)方面考慮，雖然砼膜也確實(shí)具備了防滲功能，但是一類的輕質(zhì)建筑材料很易于發(fā)生損傷，如劃傷、磨損等，所以在工程建設(shè)中也要作好砼膜保護(hù)工作，不然就會直接影響堤壩總體的防滲特性［3］。

3 土石壩工程壩體防滲施工要點(diǎn)

3.1 料場規(guī)劃

必須要做好建筑材料廠的規(guī)劃布局編制工作：一是按時間計劃，要根據(jù)大壩滲漏填筑材料部位的變化、建筑強(qiáng)度因素，科學(xué)合理地確定工程建設(shè)時間；二是空間規(guī)劃，即對材料廠的空間定位和高程布局；三是質(zhì)量計劃，即對還供現(xiàn)場上的地質(zhì)學(xué)構(gòu)造、埋深、材料儲備、地質(zhì)力學(xué)技術(shù)指標(biāo)等，實(shí)行全方位的勘測。

3.2 填料鋪筑

在填料鋪筑環(huán)節(jié)中，包括卸料與平料。該環(huán)節(jié)需要用到自卸汽車，其會采用進(jìn)占法卸料的方式，具體來說，就是讓載滿砂料的汽車在平整好的松土層上行進(jìn)，一邊行進(jìn)，一邊進(jìn)行卸料，保證施工各區(qū)域都可以有滿足施工要求的砂料［4］。然后，再參考其總體的厚度，使用設(shè)備來將其推平。在實(shí)踐中，應(yīng)當(dāng)對以下方面給予重視。一是進(jìn)行施工方向，必須保證車輛前進(jìn)的方位與大壩軸線平行的方位保持一致，并根據(jù)“隨卸、隨平、隨檢”的設(shè)計原則開展建筑施工。根據(jù)相應(yīng)的要求，砂料的鋪筑厚薄必須保證均勻分布，期間要檢查是否有顆粒超標(biāo)的石料，將其打碎再平展即可。二是在鋪筑作業(yè)的時候，應(yīng)當(dāng)采取進(jìn)占法倒退鋪料，車輛一直都是處在倒退中，不會對已經(jīng)壓實(shí)的部分造成破壞，對成品進(jìn)行有力保護(hù)，除此以外，還應(yīng)當(dāng)設(shè)有專門通道，防止車輛在行駛過程中使反濾料進(jìn)入防滲體，以確保防滲體的使用不受危害。三是在工程作業(yè)的最后階段，還必須使用推土機(jī)完成平料，以確保大壩以上起伏平衡，且不得出現(xiàn)不平整的問題。

3.3 碾壓施作

在將物料完全地鋪在預(yù)定的位置后，要對其進(jìn)行碾壓，這是必要的工序。在施作時，一定要謹(jǐn)慎，全部遵循規(guī)范，防止過度碾壓。在使用機(jī)械時，要留意移動的方向，必須是和軸線處在平行的位置。同時，在邊緣的位置，還要將接頭做好，防止銜接不流暢。在進(jìn)行多次且充分的碾壓后，各行重疊量應(yīng)當(dāng)控制在20～30cm間，這能有效降低漏壓的可能［5］。選用機(jī)械設(shè)備也是尤為重要的，這決定了碾壓的效果，所以必須全面考量對機(jī)械設(shè)備的碾壓實(shí)施力度和壓實(shí)條件，以使得機(jī)械設(shè)備能夠和作業(yè)面相適應(yīng)。在建設(shè)中，所采用的碾壓作業(yè)方式也是多種多樣，通常是按照碾壓作業(yè)設(shè)備的不同來選用，主要有進(jìn)退錯距法和圈轉(zhuǎn)套壓法。其中，進(jìn)退錯距法的作業(yè)最為簡便，在分段式流水作業(yè)中也能夠進(jìn)行高效應(yīng)用；而圈轉(zhuǎn)套壓法的作業(yè)效率也比較高，通常適用于工作面要求大的情況下，不過由于該方式在轉(zhuǎn)角交界處極易發(fā)生超壓強(qiáng)的狀況，在轉(zhuǎn)彎的時候四角處還極易漏壓，從而導(dǎo)致壓實(shí)品質(zhì)沒有保證。

3.4 防滲體與砼結(jié)合面

屋頂?shù)姆罎B體和混凝土結(jié)合面進(jìn)行澆筑時，要對稱施作，防止出現(xiàn)側(cè)向壓力差過大的問題，從而提高了壩體穩(wěn)定性。除此之外，對于建筑施工中使用的大壩滲漏及混凝土結(jié)合面，成品的保護(hù)也必不可少，例如，用中小型機(jī)具進(jìn)行施工，甚至是使用人工擺砌，以保證孔隙率合格。除此之外，為確保結(jié)合面的緊密結(jié)合，還可預(yù)留鋼筋直徑，并澆注混凝土。

3.5 反濾層施作

反濾層施作中，需掌握流程的規(guī)范，這是能產(chǎn)生實(shí)效的前提，這尤其需要體現(xiàn)在以下兩方面。一是在修筑的過程中，要自下而上完成相應(yīng)的物料覆蓋，并要保證預(yù)期的厚度［6］，還需做到解封層清晰，不存在可見的雜質(zhì)，也預(yù)防各層級之間出現(xiàn)混亂，此外，對于采用的物料，如砂石、預(yù)制磚等，都應(yīng)在質(zhì)量上達(dá)標(biāo)。二是要提前就對所有的濾材進(jìn)行處理，這主要是指清潔其外部，以避免工作表面的尖石、樹枝等雜物對其產(chǎn)生傷害，但因?yàn)橥凉げ挤礊V層并不會長期處在暴露狀態(tài)，所以只要一直都觀察覆土，直至其達(dá)到預(yù)期的高度，然后對其充分壓實(shí)，就能有很好的防滲效益。

4 結(jié)語

綜上所述，加大對土石壩施工壩體防滲技術(shù)的研究，對于當(dāng)前水利基本建設(shè)是十分關(guān)鍵的，并且還能夠確保人民生命財產(chǎn)安全不受影響。要探討施工的形式及技術(shù)要怎樣使用，這些都關(guān)系到實(shí)效性。不過，由于目前我國土石壩工程防滲技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不完善，在正式施工與應(yīng)用的過程中依然面臨著不少問題，所以必須針對實(shí)際狀況，采取相應(yīng)舉措，來提高我國土石壩工程的防滲效益，并以此推動國家經(jīng)濟(jì)與社會的平穩(wěn)發(fā)展。