水利施工的土壩防滲技術(shù)

1、水利施工的土壩防滲技術(shù)在世界范圍內(nèi)， 我國現(xiàn)有水庫數(shù)量最多?？梢哉f，水利工程是我國實(shí)行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基礎(chǔ)工程， 修建水利工程不僅可以避免旱澇災(zāi)害，為人們的生命安全、 健康效益提供基礎(chǔ)保障，還能幫助我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)程實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展。然而，現(xiàn)階段，基于各種因素的綜合作用， 我國水利工程投入使用后顯露出了大量的結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題， 例如堤壩滲漏、 變形等。 如果施工人員無法采取有效的措施進(jìn)行及時(shí)處理，極易引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。本文以我國某水利工程為例，對(duì)土壩滲漏原因進(jìn)行了系統(tǒng)分析， 并提出了一系列應(yīng)對(duì)策略， 希望可以為我國水利工程施工人員提供具有可行性的建議。工程概況某水利工程的堤壩總長約為 51.70

2、m ， 壩高最大值約為 15.30m ，邊坡比下游約為 1:2.60 ，邊坡比上游約為 1 ： 3.20 。該工程壩體的主要填筑物為殘坡積土，其主要組成因素為砂礫，約為總量的 50% ，其次為粘土，約為總量的 15% 。土壩的干密度值在每立方厘米1.431.47g 范圍內(nèi)。以沖積層為壩下覆蓋層，因此，相對(duì)而言，顆粒值較大， 在實(shí)施筑壩工程時(shí)， 必須采取合理有效的防滲措施進(jìn)行加固處理。 由于施工人員技術(shù)缺失， 導(dǎo)致水庫蓄水后土壩無法承受巨大的水壓力， 進(jìn)而出現(xiàn)了大面積散浸與滲漏現(xiàn)象， 嚴(yán)重破壞了該工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。2 土壩發(fā)生滲漏現(xiàn)象的原因2.1 壩體滲漏首先，該工程壩體土料較差，其中含

3、有大量雜質(zhì)，例如石塊等。施工人員在建設(shè)過程中， 沒有對(duì)回填土取料進(jìn)行嚴(yán)格控制， 導(dǎo)致其不具有良好的透水性；其次， 施工人員沒有選擇適宜的抗剪指標(biāo)，導(dǎo)致壩體設(shè)計(jì)方案嚴(yán)重缺乏合理性；再次，在施工過程中，施工人員沒有對(duì)碾壓夯實(shí)作業(yè)進(jìn)行嚴(yán)格管控，存在漏壓、少壓現(xiàn)象；第四，沒有采取分層碾壓法，致使土壩浸潤線較高，下游坡面濕度過高，在很大程度上削弱了壩坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；第五，排水系統(tǒng)安裝不合理，導(dǎo)致該工程排水性能較差，基坑內(nèi)含有大量雨水，加之動(dòng)物打洞、筑巢等，造成了嚴(yán)重的滲漏危害。壩基滲漏該水利工程施工過程中， 施工人員沒有對(duì)基礎(chǔ)清理作業(yè)給予高度重視，導(dǎo)致壩體以及基礎(chǔ)結(jié)合面存在大量的腐爛物質(zhì)，例如，樹根、雜

4、草等，進(jìn)而影響工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量，誘發(fā)滲漏災(zāi)害；除此之外，施工人員在對(duì)該工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)， 并沒有對(duì)截水槽進(jìn)行深入考量， 導(dǎo)致其深度值與該工程實(shí)際需求不符， 且沒有有效銜接該工程的不透水層， 導(dǎo)致截水槽投入使用后，無法承受水沖擊力，防滲效果非常差。繞壩滲流該工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件相對(duì)而言較差， 施工人員在建設(shè)過程中，沒有對(duì)該地區(qū)的水文地質(zhì)條件以及工程實(shí)際需求進(jìn)行綜合考慮，并沒有對(duì)節(jié)理發(fā)育較差、破碎巖石以及風(fēng)化巖等地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)勘探，制定合理有效的防滲加固處理策略； 施工人員在作業(yè)技術(shù)方面， 存在較大程度的缺失現(xiàn)象，例如，截水槽的回填夯實(shí)作業(yè)質(zhì)量較差，導(dǎo)致結(jié)合面繞壩接觸產(chǎn)生集中滲漏現(xiàn)象。土壩防滲技術(shù)壩體劈

5、裂灌漿法水利工程防滲處理過程中，要想合理有效地應(yīng)用壩體劈裂灌漿法，必須結(jié)合壩體應(yīng)力的實(shí)際分布情況，沿其軸線布設(shè)單排孔，擇取適宜灌漿泵，將特定壓力、 濃度的漿體注射到單排孔內(nèi)，基于水利劈裂原理的指導(dǎo)， 對(duì)壩體劈開程度進(jìn)行嚴(yán)格管控， 確?？梢杂行Ф氯蚴乔袛嘞嚓P(guān)隱患，例如裂縫、漏洞以及裂縫銜接軟弱層等，從而形成具有良好連續(xù)性的漿體防滲墻， 改善土壩應(yīng)力的實(shí)際分布規(guī)律， 促使壩體更具穩(wěn)定性與可靠性。 在水利工程施工過程中， 要想提高壩體劈裂灌漿法的防滲性能， 施工人員應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際裂縫情況， 采取針對(duì)性的應(yīng)對(duì)策略。 如果水利工程的壩體質(zhì)量較差， 屬于上下游橫縫貫通工程， 施工人員應(yīng)采取全線劈裂灌漿法

6、； 如果水利工程的土壩工程采取的是局部灌漿作業(yè)法， 施工人員應(yīng)該將灌漿群均勻布置于壩體裂縫區(qū)， 實(shí)施灌漿泵灌注作業(yè)。 應(yīng)用壩體劈裂灌漿法可以有效加固土壩全線的防滲性能，在提高其結(jié)構(gòu)密實(shí)性的同時(shí)，縮減其滲透系數(shù)。高壓噴射注漿法水利工程防滲加固處理作業(yè)中， 應(yīng)用高壓噴射注漿法， 不僅可以降低工程開挖量，縮減工程施工面積，降低工程總體造價(jià)，而且由于其具有良好的施工便捷性， 不會(huì)對(duì)周邊建筑造成嚴(yán)重影響。 實(shí)際施工過程中，施工人員應(yīng)結(jié)合具體所應(yīng)用的高噴方法明確相關(guān)技術(shù)參數(shù)。不同區(qū)域的注漿壓力之間存在較大的差異性， 其提升速度也不同， 然而，在各個(gè)地層作業(yè)時(shí)，擇取相同施工方法，并不會(huì)對(duì)水壓、氣壓以及漿壓造

7、成顯著影響，而提升速度的差異性卻十分明顯。由此可見，在實(shí)施高壓噴射注漿法時(shí)， 施工人員要對(duì)提升速度給予高度重視。 普遍而言， 施工人員要想對(duì)提升速度進(jìn)行明確， 必須將以下幾個(gè)方面作為切入點(diǎn)：首先， 施工人員要參考水利工程建筑區(qū)域的實(shí)際情況，根據(jù)地層具體條件對(duì)提升速度進(jìn)行合理化選擇， 如果該地層石塊密度較大或粒徑較大，施工人員應(yīng)擇取緩慢的提升速度。如果是在砂層中、后序孔等區(qū)域，可以擇取相對(duì)較快的提升速度；如果是在先序孔，則要應(yīng)用相對(duì)較緩慢的提升速度。 其次， 如果施工人員在開展高壓噴射注漿作業(yè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)該工程出現(xiàn)孔內(nèi)返漿現(xiàn)象，應(yīng)該降低提升速度。最后，施工人員在設(shè)計(jì)噴射直徑時(shí)，應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行相關(guān)試

8、驗(yàn)，并有效結(jié)合試驗(yàn)的結(jié)果數(shù)據(jù)， 這樣可以有效地提高設(shè)計(jì)方案的合理性， 提高工程施工質(zhì)量，進(jìn)而促使水利工程收獲良好的整體效益。復(fù)合土工膜法復(fù)合土工膜法的土工膜厚度值普遍在0.50mm 左右，施工人員在應(yīng)用過程中必須對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格掌控， 除此之外， 還要確保其具有良好的防滲性能與抗化學(xué)腐蝕性能， 避免其投入使用后出現(xiàn)化學(xué)腐蝕以及自然老化現(xiàn)象， 降低使用壽命。 如果水利工程壩體出現(xiàn)大面積滲漏的原因是壩體土質(zhì)較差、 不具備良好的防滲性能、 施工技術(shù)質(zhì)量較差等，或是壩內(nèi)坡度較緩、壩體缺失穩(wěn)定性等，則可以應(yīng)用復(fù)合土工膜法進(jìn)行防滲加固處理。 如果水利工程壩體因水庫無法放空、 白蟻危害產(chǎn)生滲漏危害， 或是局部需

9、要防滲處理， 則不適宜應(yīng)用復(fù)合土工膜法。黏土鋪蓋法在開展土壩防滲加固作業(yè)時(shí)， 施工人員可以擇取黏土覆蓋法， 該方法的最為顯著的優(yōu)點(diǎn)便是可以就地取材，不僅可以縮減施工周期，還能大幅度降低工程總體造價(jià)。 施工人員可以采取層次填筑、 分層碾壓法對(duì)壩體上游區(qū)域進(jìn)行夯實(shí)處理， 并將其作為覆蓋層。 這樣作業(yè)的優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：其一，增長滲徑；其二，降低壩體的滲流比降；其三，降低工程總體造價(jià)；其四，縮減工程作業(yè)面積；其五，提高工程施工效率；其六，施工設(shè)備以及機(jī)械器材需求較少。在實(shí)際施工過程中應(yīng)用黏土覆蓋法，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的黏土進(jìn)行充分利用。因此，施工人員在作業(yè)前期，應(yīng)詳細(xì)勘查工程施工現(xiàn)場(chǎng)黏土的實(shí)際分布情況，并結(jié)合自身作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)土壩水頭以及黏土鋪蓋長度進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)。如果土壩不透水層較薄，透水性能相對(duì)較差，施工人員應(yīng)結(jié)合導(dǎo)滲溝開展導(dǎo)滲作業(yè)， 從而對(duì)滲溝滲流進(jìn)行嚴(yán)格控制； 如果土壩不透水