摘要：水库工程建设和大众生活、国家发展密切相关，除险加固工程又是水库工程的重中之重。本文便从水库除险加固工程出发，先对其发展状况进行介绍，随后从多个角度来分析防渗处理设计在该项工程当中的应用，希望为提升工程质量、保障人民生命财产安全作出贡献。
关键词：水库除险加固工程；防渗处理；应用策略
引言
早期水库建设受当时施工条件、技术水平等的限制，再加上各种因素干扰，工程质量并不理想，也导致当前很多水库存在安全隐患。特别是渗漏问题极为常见，并且很容易引起其他工程问题。水库除险加固工程必须以工程实际为导向设计相应的防渗处理，提升工程建设的针对性，保障工程质量。
一、我国水库除险加固工程发展状况
水库起着防洪兴利的重要作用，可以为径流调节和人民生活提供较大便利。我国水库数量处于世界前列，但是很多水库建于上世纪50~80年代。这些水库受限于施工条件和施工水平，很多都存在如同渗漏等问题。1975年发生的“板桥事件”给予我们惨痛教训和深刻反省，水利部也于2001年、2004年针对水库除险加固颁布了相应的规则，先后对1346座病险水库实施除险加固。在随后的2008~2011年之间，我国投入约620亿元供水库进行除险加固。到2011年，基本上解除了因水库问题而产生的堤坝洪水等威胁。同时在2011年4月，国家启动了涉及4.1万座小二型病险水库的除险、加固工程。直到2015年，规模性的，借助国家力量完成的除险加固工程全部完成，病险水库也基本得到解决。
二、防渗处理设计在水库除险加固工程中的应用
水库渗漏问题是除险工程最为常见的问题，引起水库渗漏的原因有很多，并且坝体渗漏位置也较为复杂，使得除险加固工程较难开展。通常对于水库渗漏问题来说，可以通过“上堵下排”的方式进行。再如施工时若坝面存在较大裂缝可以通过灌缝加固胶灌注的形式进行修补。下面便针对水库除险工程常见的混凝土防渗墙、复合土工膜防渗等多种技术的设计运用展开分析。
1、混凝土防渗墙技术
混凝土防渗墙指的是在较为松散的水地基当中针对水工建筑物采取垂直防渗方式处理的技术，其机理是：使用专用机具钻凿圆孔或直接开挖槽孔，以泥浆固壁，孔内浇灌混凝土或其他防渗材料等或安装预制混凝土构件，而形成连续的地下墙体，以起到防渗目的。该技术应用较早，。施工流程涉及如下环节：泥浆固壁、清理孔洞换浆、连接对应的槽孔并浇筑混凝土。施工时还需要严格控制槽孔与混凝土的浇筑。比如，进行造孔施工时，需要保证泥浆面维持在距离导墙顶面约30cm到50cm的位置，并且槽孔位偏差不能超过3cm，孔斜率不能超过0.4%。此外，槽孔在基岩当中的深度也需要契合相关设计要求，新制的膨润土浆需要放置24h并且得到完全水化溶胀之后才能够使用。施工人员需要在清孔施工结束约1h控制淤泥厚度。混凝土的浇筑一般要在清空合格之后的4h内进行，并且需要严格根据配合比进行上料施工。若混凝土不合格则不能入仓，同时要对搅拌时间、拌和速度等进行控制。
2、复合土工膜防渗技术
复合土工膜属于较为新颖的材料，主要由土工膜和相应的织物构成，防渗效果良好。在水库坡面上铺设该材料，并且在材料上层铺设砂垫层和混凝土，可以构成封闭的体系，提升防渗效果。复合土工膜的铺设需要做到足够平顺，并且松紧需要适度，不能过度拉紧。材料需要和土面相贴合，切忌留有空隙。进行土工膜施工之前需要平整坡面，确保压实度契合相应设计要求。其施工工艺分成施工准备、土工膜铺设、拼接、垫层铺设、保护层施工以及验收等多个环节。该材料应用时应尽量提升宽幅，对拼接量进行控制。此外，施工前还应结合其宽幅和长度需要在单位中进行裁剪，确保尺寸契合要求。随后将其卷到钢管上，并尽快运至工作面进行铺设。铺设时应尽量在干燥暖和的环境下开展，施工人员则应穿着平底布鞋、软胶鞋等，避免破坏复合土工膜。施工时若出现膜被破坏的情况，需要及时进行修补。该技术对施工技艺要求较为严格，并且容易受天气影响。
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3、高压喷射灌浆防渗技术
该技术是采用钻孔，将装有特制合金喷嘴的注浆管下到预定位置，然后用高压水泵或高压泥浆泵（20-40MPA）将水和浆液通过喷嘴喷射出来，冲击破坏土体，使土粒在喷射流束的冲击力，离心力和重力等作用下冲击，切割，破碎地层土体，并以水泥基质浆液充填，掺混其中，形成桩柱或板墙状的凝结体，用以提高地基防渗或承载能力的施工技术。该技术需要利用足够的压力把浆液通过注浆管喷射出去，并将其注入到地基当中，从而有效提升附近土体密度与其承载能力。灌浆的基本原理是借助小主应力相应的分布规律，容易实现定向性质的劈裂灌浆，施工较为简便。在防渗工程中浆液材料通常使用黏土（膨润土）水泥浆。
4、套孔冲抓回填防渗墙技术
套孔冲抓回填防渗墙技术本质为垂直防渗形式的处理技术，主要依靠冲抓类型的打井机具在坝体内进行造孔施工，并将具备良好防渗性能的粘土回填到孔洞当中，并进行分层夯实施工，最终形成由粘土构成的连续的防渗墙。这种技术与中型或者小型的均质土坝较为匹配。防渗墙技术一般涉及钻孔平面套接布置、对孔距、孔深和排距等进行设计的环节。
应用套孔冲抓回填防渗墙技术进行防渗施工有着使用机械简单、施工工艺方便、造价较低等优点，因此值得广泛推广。但同时对于该技术设计施工来说，若存在回填土和岩基连接的情况，其渗透比需要保持在正常土体的50~70%之间，同时不能盲目增加防渗墙、基岩之间的厚度，通过改善涂料性能等方式来增加其渗透坡度，比如可以通过添加水泥等方式实现。
5、振动沉模防渗板墙技术
这种防渗技术主要是借助频率较高、功率较大的设备将空心钢模板置于地层当中，随后将砂浆或者是混凝土的浆液注入其中，从而构成较为厚实并且防渗性能良好的墙体。该技术不论是工艺还是施工流程均较为简单，并且施工时间较短。但相较于其他技术来说，振动沉模防渗板墙技术同样具有局限性，若堤坝地层较为坚硬，便很难将空心钢模板深入其中。此外，实际施工时对很多坡度较陡的堤坝，再加上部分粘土斜墙强度较差，若施工引发较大振动便可能再次伤害堤坝。因此针对老化的水库实施除险加固处理时不可应用该技术。
6、帷幕灌浆防渗技术
帷幕灌浆是将浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成连续的阻水帷幕，以减小渗流量和降低渗透压力的灌浆工程。
帷幕灌浆在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工程。帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接，底部深入相对不透水岩层一定深度，以阻止或减少地基中地下水的渗透；与位于其下游的排水系统共同作用，还可降低渗透水流对闸坝的扬压力。20世纪以来，帷幕灌浆一直是水工建筑物地基防渗处理的主要手段，对保证水工建筑物的安全运行起着重要作用。该技术在水库除险加固防渗处理施工中得到广泛运用。
总结
总之，水库除险加固工程关乎着国计民生。防渗处理环节又是该工程的关键一环。因此相关部门需要结合水库工程实际情况选取相匹配的防渗处理设计，从而有针对性地进行修补，有效排除水库因老化等问题出现的安全隐患，确保使用质量。此外，相关学者也需要积极探索更优的防渗处理技术，在保障工程质量的前提下，尽可能节省资金、人工等成本，为保障人民生活夯实基础。
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论文作者:黄炳英
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/8/29
标签：水库论文; 防渗论文; 防渗墙论文; 技术论文; 工程论文; 混凝土论文; 浆液论文; 《防护工程》2019年12期论文;