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摘要：水库堤坝工程一直是一项有利于国家的发展和社会进步的工程，它的建设不仅和广大人民的生活有着息息相关的联系，还能够在发生洪涝和水灾的时候起到一定的积极作用。但是水库经过长时间的使用，会不断受到水流的冲刷和侵蚀，日积月累，堤坝就会出现这样那样的问题。在所有的问题当中，堤坝的渗漏是最严重的问题，它给堤坝的质量带来了最直接的影响，也阻碍了水库的继续使用。所以，要重视水库堤坝防治，提高防渗漏技术，实现水库质量。
关键词：水利工程；水库堤坝；渗施；防治
引 言
水库无论是在防洪抗旱方面，还是在农业灌溉、工业发电、生活用水方面都起到了不可替代的作用。然而，由于水库堤坝渗漏，严重阻碍了水库上述功能的发挥，明显降低了水库的生态效益和经济效益。为了做好水库防渗漏工作，需要进一步地提高施工技术，有效避免堤坝渗漏。
一、工程实例
1.1工程概况
某 水 库 最 大 坝 高 度 为 31 m，坝 顶 高 程 为180. 00 m，坝项宽度为 2 m，长1 658. 31 m。正常蓄水时的水位为198 m，死水位是199. 37 m，防洪限制水位是199. 37 m，议讨洪水位为 1985 m，校核洪水位为198. 9 m。
水利枢纽工程主坝是沥青混凝土砂砾石组成，黏土心墙堆石和黏土心墙砂砾石组成左右副坝。溢洪道采用岸坡开敞式，电站厂房则为河床式。由于使用多年，在坝体上可以观察到许多纵横交错的裂缝，这些裂缝直接导致了渗漏。
1.2 渗漏现状分析
水库大坝土质均匀，在大坝基础部分发现有侧漏现象，而且十分严重。该大坝当初在施工过程中，没有把基础清理干净，导致坝体与基础接触的地方发生渗漏现象。在坝体与基础接触层之间有一层 20cm 厚的腐殖土，该腐殖土主要是由一些腐殖质、植物根系、砾石和砂石等杂质组成，因此，该土层具有含水量大、强度低且呈流塑性的特点，是透水层。在主河槽段，大坝基础处的砂岩表面风化程度较强，在筑坝时，这些被破碎风化的砂岩没有被清除，也导致了层面和接触面渗水。
由于在坝基的砂岩中会存在一些节理裂隙和层间泥化夹层，水库中的蓄水就会通过这些裂隙流出，造成渗水。
综上所述，这次的防渗处理范围包括坝基一到三层，前两层是土层，所以采用高喷灌浆法，而第二层则采用帷幕灌浆法，两种灌浆法结合使用。
图1 水库渗漏途径示意图
二、混凝土防渗墙施工技术
混凝土防渗墙施工技术是一种垂直型的防渗施工技术，主要使用于粒状地层防渗工程中。通过混凝土防渗墙施工技术，不仅能够使地基具有永久性的防渗作用，而且对存在漏水现象和出现险情堤坝起到良好的防渗效果，保证了堤坝运行的安全。其施工流程如下：
2.1 浇筑混凝土型截水墙
主要是利用锯槽成墙的施工工艺，首先在先导孔内利用锯槽机中刀杆，并以一定倾斜角度，进行反复性的上下切割操作，并慢慢向前移动。混凝土的防渗墙主要依据建筑物透水地基对其基底所要求的防渗性，以获取混凝土防渗墙的相关施工参数。
2.2 对混凝土面进行有效处理
混凝土的防渗面和基础面作为防渗施工的重要组成部分，在整个防渗工程质量方面起着至关重要的作用。由于混凝土的防渗面主要是采取高压水枪和人工凿毛进行处理的，所以，必须将混凝土表面残留的浮皮、废渣及浮浆等杂物彻底清除干净，使其表面保持清洁和干净。然后将冷底子油涂抹在混凝土表层，需涂抹两遍，并保证涂抹均匀。
2.3 测量与放线
施工人员可以通过布置测量导线或者利用布置测量网，明确混凝土防渗墙施工轴线上的每个控制点，然后对混凝土防渗墙施工轴线进行有效的测量。先导孔通过地质性的回转钻机和金钻头型的套管固壁，获取所需的地质芯样，并对其地层界线进行详细探明，明确不透水地层的界线，掌握每个地层的地质状况。
2.4 模板的架立工艺
混凝土防渗墙目前主要是由钢板制作而成的，并利用 U 形卡将模板固定和连接，模板两边应预先平起，并填筑适量的过渡料，为了防止模板架立产生下沉、层热等问题，必须采取垫钢筋的固定措施，以避免模板两边过渡料在回填压实的过程中，出现模板变形或者位移的现象，确保混凝土防渗墙设计宽度保持不变。
三、帷幕灌浆防渗施工技术
帷幕灌浆防渗技术主要通过配合比设计，形成具有良好胶凝性及流动性的水泥浆液，并利用钻孔将其压进岩层裂缝内，当浆液胶结硬化之后，能够使堤坝岩基强度有所提高，堤坝岩基抗渗性有所改善。其施工流程如下：成孔工艺、冲洗与试压、灌浆工艺和封孔工艺。
3.1 成孔工艺
成孔作为帷幕灌浆防渗施工的重要工序，对其施工质量及施工进度起着至关重要的作用。在放置钻机和安装钻架前，必须将施工场地清理干净，并保证施工场地平整，然后依据工程实际情况铺设地板，搭设钻孔所需的平台，保证钻机安置稳固性和准确性，使得钻杆、灌浆孔及钻机平台形成一条直线。当钻机安置结束后，对钻机及相关设备进行试验，保证钻机及相关设备处于良好的运行状态。
在钻孔前，应对钻杆、钻机及相关零部件进行详细检查，禁止使用已经弯曲或者变形的设备。除此之外，因为金钻头成孔中的间隙很小，钻头水口过窄，所以，需要充足的泵压和泵量才能达到良好的冷却及冲洗效果。
3.2 冲洗与试压
当成孔完成后，需利用导管和高压水流，对孔底和孔壁进行连续性的冲洗，直至孔底回水澄清，单孔冲洗时间在30 min以上，串通孔所用时间在2 h以上，孔底沉渣厚度应 ＜20 cm。
缝隙冲洗压力是灌浆压力的 80%，当缝隙冲洗结束后，需对水压进行试验，水压试验方法主要以单点法为主，试验压力也是灌浆压力的 80%。
3.3 灌浆工艺
若灌浆工艺遵循的是从下至上的分段施工原则，在相对压力条件下，若其注入率在0. 4 L/min以下，则应连续灌注30 min；若注入率在1 L/min以下，则需连续灌注1 h。若灌浆工艺遵循的是从上至下的分段施工原则，连续灌注时间必须增加30 min或者1 h。在灌注过程中，必须对进浆与回浆的比重进行实时测量。若回浆浓度较大，则需重新设置进浆与回浆比重，然后再进行灌浆。如果灌浆效果依然不佳，可延长灌浆时间。
3.4 封孔工艺
当灌浆完成后，可采取压力灌浆或者置换灌浆封堵措施进行封孔。按照5∶1配合比，水泥浆与孔内浆液进行置换，并将孔中灌浆管道取出，再通过高压灌浆对相同配合比的水泥浆进行压实，并做好详细的记录。
四、高喷灌浆防渗施工技术
高压喷射灌浆防渗施工技术主要是利用高压射流形成的冲击作用，对堤坝、坝基的覆盖层造成干扰，并灌入适量的水泥浆，水泥浆与灌注地层中的土颗粒相互掺混，最终形成防渗效果良好的墙体。其施工流程如下：喷射角度、浆液配合比、扰动地层结构、稳固地层结构、灌浆工艺和浆液
渗透与凝结。
4.1 喷射角度
在进行高压喷射灌浆前，摆正喷射角度，保证喷射设备保持通畅。
4.2 浆液配合比
按照工程实际需求，合理设计浆液配合比，浆液密度误差应 ＜1%。如果浆液密度误差较大，需调整或者重新设计浆液配合比。
4.3 扰动地层结构
高压喷射形的压力和水流地层结构产生很大压力，使其土体强度出现严重的疲劳问题，地层结构受到严重破坏。
4.4 稳固地层结构
合理设置高压喷射灌浆切割长度，使得压缩空气能够在水束附近形成气幕，水束产生的摩擦力降低，水流能够集中，并作用于高压喷射灌浆切割长度尾端，使得切割颗粒和浆液、水及气体相互融合，并形成混合浆液。
在较强气流的作用下，使得混合浆液沿着孔壁喷出，升扬的携带功能得到充分发挥，有效排出地层内部的细小颗粒，使得地层结构稳固性得到提高。
4.5 灌浆工艺
沿着气体、水喷射切割线路进行灌浆，对原有地层起到挤压的作用，同时使浆液填筑平整，保证浆液灌注的顺利进行。
4.6 浆液渗透与凝结
通过静脉灌注，使得浆液渗透进四周土体的孔隙中，并形成一定形状的凝结体，起到良好的防渗作用。
五、结 语
随着我国水利工程技术的不断进步，水库堤坝防渗漏技术也得到了发展和提高。但是，在实际中，水库堤坝防渗漏工作仍然面临着很多挑战，其中包括水库所在地的地质条件复杂，堤坝材料多样化，水库建设规模大等因素。因此，在防渗漏施工中，一定要正确把握水库的特征及渗漏原因，才能采取有效的防渗措施。
参考文献：
［1］赖晓锋，金美满，田小平 . 论水库堤坝除险加固的防治策略［J］. 科技信息：科学教研，2008（05）：94.
［2］高利梅，师学峰，刘国华 . 内蒙古湾兔河水库除险加固防渗措施及几点认识［J］. 内蒙古水利，2008（05）：14 －15.
论文作者:李桂森
论文发表刊物:《基层建设》2015年34期
论文发表时间:2016/9/27
标签：浆液论文; 堤坝论文; 水库论文; 地层论文; 防渗论文; 防渗墙论文; 混凝土论文; 《基层建设》2015年34期论文;