浅析土坝加固与小水库防渗处理措施

董海洋

[摘 要]随着社会市场经济的快速发展，极大的推动了我国水利工程的建设和发展，受到了社会和人们的广泛关注。但是由于水利工程在长期的使用过程中，土坝和小水库的防渗墙质量出现和严重的问题，极大的影响了水利工程功能的有效发挥，因此需要采取有效的措施进行水利工程土坝和小水库防渗结构的加固和防渗处理，延长水利工程的使用寿命，所以施工人员需要选择合理的加固方式和防渗方法进行水利工程的加固和防渗处理。现本文就对土坝加固与小水库防渗处理措施进行探究，仅供交流借鉴。

[关键词]水利工程 土坝加固 小水库防渗 处理方法 混凝土防渗墙

中图分类号：U215.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0396-01

在长期的运行中，我国早期建设的水利功能工程的质量已经出现了一些问题，包括变形和裂缝等问题，使水利工程存在一定的安全隐患，影响了水利工程功能的充分发挥，因此需要针对水利工程中出现质量问题的部位进行加固和防渗处理，从而延长水利工程的使用寿命。由于混凝土防渗墙具有良好的防渗效果，因此被广泛的应用在土坝防渗加固施工过程中，加之施工技术的日渐完善，从而使水利工程中存在的问题得到了有效的防治。

一、混凝土防渗墙设计比选步骤

根据地质勘探资料分析，丘陵和平原区均质土坝坝体普遍存在大坝土料选择要求不严格、筑坝土料分区不明显、碾压不充分，填筑质量差等问题。抽样检查结果表明，干密度小于1.5t/m3的土样占总数的60%以上，同时坝基相对不透水层或透水系数较小的土层一般埋藏深度5～20m。据此，防渗墙布置设计方案一般有两种：第一种方案是在坝顶布孔修筑混凝土防渗墙；第二种方案是在大坝上游坝坡坡脚设混凝土防渗墙，上游坝坡铺设符合土工膜方案，两种方案均可达到防渗要求。

第一种方案在坝顶施工，具有施工人员少，不受汛期洪水干扰等优点，但存在防渗墙墙体较深，施工时易塌孔等缺点，一旦出现问题，补救困难，同时，上游坝坡裂缝、漏水、沉陷等问题得不到解决。 第二种方案避免了坝体塌孔现象的发生，墙体较浅，施工方便，可以保证施工质量及进度，能有效地解决水库上游 坝坡质量问题。缺点是防渗墙在大坝上游坡脚施工，水库需要放空，，影响水库效益发挥，且施工易受汛期洪水干扰，度汛困难，有的部位还需要增加施工围堰等临时工程量。故大坝除险加固时，各根据水库各自的具体情况，选择合适的防渗加固方案。对无法放空的水库，且上游坝坡防护质量较好的大坝，一般采用第一种方案进行防渗加固处理。对于具有放空条件的水库，一般采用第二种方案进行加固处理。

二、混凝土防渗墙的设计指标与质量要求

1、混凝土防渗墙的设计深度

一般防渗墙底部原则上嵌入相对不透水层1m左右，顶部嵌入坝体防渗体仲。目前，土坝混凝土防渗墙深度大多在40m以内。

2、混凝土防渗墙墙体厚度的确定

为节约材料，降低成本，土坝混凝土防渗墙可以做得薄一些，受造孔机具限制，参考国内工程经验，平原区土坝混凝土防渗墙墙体厚度一般确定为0.20～0.8之间。

3、墙体材料

参考国内外已建防渗墙的经验，一般采用塑性混凝土作为墙体材料。这种材料有抗渗性能好，变形模量低，极限应变值大，适应变形能力强等特点。

三、混凝土防渗墙的施工

在土坝内建造防渗墙常用的施工工艺主要有纯抓法、钻抓法和钻劈法三种。在进行槽段划分过程中，要结合施工工艺、施工机械，充分考虑到各槽段从开始施工至混凝土浇筑的施工时段不能太长，以保证混凝土浇筑前槽段的整体稳定。对于坝体填筑质量差的部位，尽量采用小槽段、单向推进、钻劈法施工。土坝防渗墙主要起防渗作用，一般没有承重和抗冲等要求。施工中对防渗墙的孔斜率要求不高，但必须保证墙体的整体性，不得有梅花孔、小墙。对一、二期墙，保证接头孔的两次孔位中心在任意深度的偏差，不得大于设计墙厚的1/3，并采取措施保证设计墙厚。在孔形合格后，才能进行清孔换浆。孔形和清孔是保证防渗墙体的整体性和混凝土浇筑质量的关键。 二期槽段清孔换浆结束前，宜用钢丝刷子钻头进行刷洗，清除接头混凝土表面附着的泥皮，保证一、二期混凝土很好地连接成一个整体。

保证混凝土防渗墙质量的最后一个施工环节就是混凝土的浇筑过程，其也是施工质量保证的一个最为重要的环节，200～250mm是最佳的浇筑导管内径，按照施工的相关规范和要求，对浇筑导管间距需要严格控制，而还需严格管理导管距孔端的距离，同时，在其控制范围的最低处应布置导管。在浇筑混凝土施工之前，必须置入一个可浮起的隔离球在浇筑导管内部，在浇筑混凝土的过程中，对混凝土面需要进行及时勘察，而0.5m以内是混凝土面的高差需要控制的高度，如果混凝土浇筑的高度超过了规定的高度，那么混凝土防渗墙的施工就是存在不足和缺陷问题，影响到混凝土浇筑的质量。在实际的浇筑施工过程中，混凝土浇筑强度需要得到有效的控制，同时还要控制混凝土的浇筑速度，混凝土对坝体劈裂作用可能破坏坝体，过慢会使混凝土表面泥浆深沉较厚，同时表层混凝土初凝影响混凝土质量。因此，混凝土浇筑要控制在一定的速度和强度以内，才能确保混凝土泥浆的质量。

四、防渗墙施工注意事项

在进行防渗墙施工的时候，要想使防渗墙质量有所保证，就要控制好造孔质量，这也是施工中最重要的一个环节。而且凿孔的时间在整个防渗墙施工期间，占据了所有工期的7层左右，这也就是说，造孔施工要是能控制好施工工期，那么整个施工工期都会有所减少，这是很关键的一步。同时在造孔施工时最好采取有效措施以防止有偏孔现象出现，或者让偏孔现象出现的几率有所降低，让孔洞的倾斜度被控制在规定的范围之内。此外，在造孔施工时，还要做好设备保养工作，让设备有较好的完备性，这样在施工的时候也就不会出现过多的机械事故，让所有的槽孔都能顺利浇筑。在施工的时候会不能完全避免有渗浆或者漏浆的现象出现，所以在施工前还要准备充足的浇筑浆液，不能出现浆液短缺的现象，一旦有渗浆或者漏浆情况出现，就要及时将浆液补充上的，并采取封堵措施，让孔槽部的浆液面都比槽底部高。

五、其他方面的要求

保证混凝土防渗墙施工质量和速度的关键在于开槽的连续性，浇筑的及时性。因此，各工序必须严格按规程进行操作，控制进度和质量。力求使工程技术风险降到最小，工程的建设对周围环境和社会的影响最小。

六、结语

综上所述，在大坝除险加固工程的施工的过程中，混凝土防渗技术得到了广泛的应用，基于此，水库大坝的渗漏问题得到了有效的解决，该种防渗技术的应用有效的降低了加固防渗施工的成本支出，增加了工程施工的速度，使工程施工呈现良好的防渗效果，对施工质量的要求比较高，是水库大坝防渗加固施工中一项最好的施工档案，随着科学技术的发展，极大的促进了施工技术的创新和完善，从而在逐渐施工过程中得到推广。

参考文献

[1] 水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范.SLl74—96.

[2] 高钟璞 《大坝基础防渗墙》北京：中国电力出版社 2000.

[3] 白永年等. 《中国堤坝防渗加固新技术》 200l9.

[4] 陶景良 《混凝土防渗墙施工》.水利电力出版社，北京，1988.