水库土石坝加固中如何应用防渗墙

冯琳　张玮　刘兆荣

【摘 要】如何提高水库土石坝加固工程的施工和设计质量，是当前水利工作者面临的主要问题。设计防渗墙，无疑是加固土石坝工程很重要的方案，水库土石坝工程应如何对防渗墙进行设计和施工，在设计和施工过程中应注意哪些问题？本文根据自己很多年的设计施工经验，对水库土石坝加固工程的施工和设计，提出了切实可行的方法，以供大家商榷。

【关键词】现状；设计和施工；问题；质量

1.当前水库土石坝工程质量的现状

随着我国经济的迅速发展，各地的水利基础设施建设受到普遍重视，尤其是对土石坝的水库工程的质量要求，也越来越高。但就我国现在建设的土石坝工程质量的总体情况来看，工程还存在着许多质量隐患，像坝基不牢固，大坝坝体出现多处裂缝，塌陷，甚至土石坝通道渗水、土石大坝工程稳固性等问题，还没有很好的解决。如何从根本上解决水库土石坝工程的加固问题，本人经过十几年的设计和建设水库土石坝工程的实际经验得出：在土石坝的坝基的底部，建立防渗墙，对水库土石大坝起到很好的防渗和加固作用。如何设计和建造防渗墙，在施工过程中应该注意哪些方面呢？

2.水库土石坝工程应如何对防渗墙进行设计和施工

2.1如何确立防渗墙的位置及高度

水库土石坝防渗墙的设计，要根据实际情况而定，如果把水库土石坝的坝基设计在防渗墙的下部，那必须深挖截水槽，把一些破碎的岩石全部清除掉。尽量深入未风化的岩石0.6～1.1米上下，上面也要深入水库土石坝的防渗体内。如果把水库土石坝的坝身或者坝基作为防渗墙的坝基或坝身时，防渗墙的上部与大坝顶部的防浪墙要相互连接，有时要低于大坝顶部0.6m左右。

2.2怎样确立水库大坝防渗墙墙体的宽度

水库土石坝防渗墙的设计，应该根据土石坝当地的气候条件和地质概貌，然后进行综合分析，从而确定防渗墙墙体应该具备的抗渗透能力、持久性、内外张力等因素，同时，也应该分析到施工技术、施工设备等方面特点。

虽然水库大坝防渗墙的设计施工技术不断提高，但目前还没有较为合理的、严密的、规范的防渗墙设计方案，尤其是水库大坝防渗墙的渗透深度、渗透强度，防渗墙墙体的稳定性，发生形变时大致范围等，都没有严格的、规范的理论根据和计算规程。因此在水库土石坝的设计施工时，往往根据以前防渗墙遭到毁坏时水力坡降来分析，从而确立防渗墙墙体宽度（δ），通过以前有关防渗墙设计施工时统计的数据，水库大坝防渗墙最大经受的水力坡降能达到100。

2.3水库大坝防渗体的高度应如何确立

水库大坝防渗体的高度应如何确立呢？依据土石坝设计施工的有关规定，土石坝防渗墙植入大坝的高度为1/10坝高最好，并且植入大坝墙体的高度应该大于3m。如果使土石坝防渗墙更加坚固、持久，并能协调统一，可在大坝地基上面三米处，坝基内1.5m使用C10混凝土，大坝坝基三米以上可以使用塑性混凝土建造，防渗墙的墙顶可用高塑性粘土灌顶，这样，更加美观、稳固。

2.4土石坝防渗墙材料的选择

土石坝防渗墙选择什么样的材料，直接影响着防渗墙墙体的质量，更影响着土石大坝的稳固程度。所以，在选择土石坝防渗墙墙体材料时，一定要慎重。通过分析许多著名土石坝工程及一些对防渗墙修建的经验分析，土石坝防渗墙墙体材料大都使用塑性混凝土，因为它具有很强的抗渗透能力，形变较小，适应环境变化能力强等。

3.水库土石坝加固工程中进行防渗墙的施工应注意的问题

3.1防渗墙被破坏的原因

因为水库土石坝的的基层的弹性模量低于防渗墙弹性模量几百倍或几千倍，所以，每当土石坝地基经受到上面的压力而发生收缩改变形状时，防渗墙的上面经受的压力远远高于上面水泥柱子所承受的载重，同时，防渗墙的两边由于相互摩擦，也产生了很大的力量，因此，防渗墙所承受的张力，早已超出它的设计范围，以致发生防渗墙裂缝或产生更严重的结果。

3.2水库土石坝防渗墙工程，花费时间长，施工费用高

由于对水库大坝防渗墙的深入探讨和研究，尤其对大坝防渗墙的稳固性和拉伸强度，都有了透彻的理解和分析，所以，在施工技术方面，工程人员想方设法的尽量避免防渗墙的裂缝问题，以及由此出现的很多不利因素，在防渗墙工程的设计方面，试着增加钢筋及混凝土的量，以便提高大坝防渗墙的抗裂能力。这不同程度的增加了土石坝工程的造价，也使工程的施工程序增多，工期延长。

4.提高认识，强化施工质量

水库土石坝防渗墙的工程施工中，已显露出许多质量隐患，也从工程的施工中，得出了许多实地经验，尤其对水库土石坝防渗墙的设计与施工，都有着广泛的指导意义。依据十几年的实地设计和施工和应用，可从下面几个方面提高防渗墙工程质量：

（1）水库大坝坝基的漏水渗透现象，可使用设计混凝土防渗墙的方法，进一步提高水库土石坝的质量，也从根本上根除大坝坝基和土石坝坝体存在的问题，的确是很妥当的、有效的处理土石坝施工质量的方案。

（2）如何提高水库大坝防渗墙在设计和施工中的质量呢？只要对土石坝施工过程中防渗墙的深度，大坝的宽度和高度，大坝坝体填充料的质量，岩石特点等进行细致分析、研究，使用非常适合墙体质料的施工方案，并在施工中仔细审查大坝坝体本身的平稳性，使施工工程中，浇筑混凝土、土石坝防渗体凿孔、形状和清空等周密限制，确保工程质量。

（3）对临建工程，要正确面对，因为它们是土石坝防渗墙钻孔施工过程中的一个很重要的辅助部分，也起着很大作用。

总之，水库土石坝防渗墙的加固施工技术，在我国的许多方面的技术水平还不高，需要我们不断积累经验，不断提高和完善施工专业技术能力，同时，对土石坝防渗墙的构建经验也要相互交流，取长补短，合理管理，对出现的诸多工程隐患，要正确面对，并依据实际情况，找出隐患原因，以使在以后的施工过程中加以避免，确保水库土石防渗墙施工加固技术有更大提高。 [科]

【参考文献】

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[2]肖才文.环湖平原区土坝混凝土防渗墙的设计与施工[J].湖南水利水电，2005，（4）：9-10.

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