浅议水库加固工程坝体防渗墙施工技术

刘崧源

（四川省通江县水务局）

摘 要：水库是水利工程中一项利国利民工程，它不仅起着储水作用，还可以防洪减灾。因此水库建设对人们的生产生活都起着积极的作用。随着水库使用年限的增长，水流长时间的冲蚀坝体，造成坝体损坏，导致水库出现渗漏现象。所以，在建设水库时，对坝体防渗墙采取加固措施，确保水库可以充分的发挥防洪、蓄水作用。

关键词：坝体防渗墙；施工技术；

水库随着时间的推移，水库坝体防渗墙由于长期经受水流的冲击、雨水的冲刷以及地质活动，所以产生了一定的损坏，坝体防渗墙出现了不同程度的裂缝与沉降现象，有时甚至出现了水流溢出的现象，这些情况最终会造成大坝坍塌，使水库失去了应有的效用，影响人们的生产生活。因此，一定要重视对坝体防渗墙的施工质量，选择良好的施工材料和先进的施工技术加固坝体防渗墙，消除坝体危险的状况。

一、水库坝体出现渗漏的原因

由于我县大部份水库都是在特殊的计划经济时期中的“文化大革命”时期修建，受特定的历史环境和条件限制，前期工作准备不足，主要由村民自行组织修建，施工队伍较难管理。而且当时施工人员技术素质参差不齐，质量控制不严。并且工期要求紧，当时是“时间紧、任务重”，工程是在边勘探、边设计、边施工的情况下进行。水库海拔位置均较高，施工中就地、就近取材，填土中夹杂着大量的冻土，大土块，树根，甚至有一些石块和杂草及其它杂物。施工速度快，铺土厚，碾压不实，为裂缝、滑坡、渗漏埋下了隐患。由于水库水位上升骤降，坝体内不稳定流，加之水库坝坡均未设置排水和反滤设施。土坝渗流控制的基本原则是防、排结合。排水的作用是：控制和引导渗流，降低浸润线，加速孔隙水压力的消散以增强坝的稳定，并保护下游坝坡免遭受害。反滤层的作用是保护渗流出口，防止坝体和坝基发生管涌、流土等不利渗透变形。所以当水库蓄满水时，水库坝体就会承受较大的压力，水流就会透过坝体中的间隙向外渗水。日积月累，渗流坡降超出了坝体渗水墙所承受的坡降值的时候，坝体渗水墙内的土料和砂砾料就会随着水流流走，然后出现变形，最终使大坝崩塌[1]。

为了确保坝体防渗墙的安全，所以要控制坝体渗流。一般情况下，工作人员会在设计建设坝体防渗墙的时候加入有效的防渗体。防渗体可以有效地阻止水库内的水流透过坝体中的间隙向外渗水，降低坝体渗流的坡降，把坡降值控制到坝体渗水墙能够承受的范围内，保证坝体的安全，使水库更好的发挥防洪减灾的作用。

二、防渗加固的方案

我国现阶段修建的水库堤坝一般是土坝，而且坝体的浸润线过高，坡降值也超出了标准，所以必须加固坝体防渗墙[2]。原则上讲，要选用“上堵下排”的方法进行渗漏处理。上堵有垂直防渗与水平防渗两种方法，相较而言，垂直防渗的方法可以更加完善的处理好水库坝体渗漏的问题。在使用水平防渗方法的时候要求必须和水库下游排水减压的方法相结合，这样虽然也可以使水库坝体防渗墙的渗透稳定，但还是会出现渗漏现象。为了能够彻底的解决水库坝体防渗墙的渗漏问题，使坝体不会出现质量问题，施工部门通常选用垂直防渗的方法。工作人员可以结合水库的实际情况，在加固坝体防渗墙的时候选用塑性混凝土防渗墙、高压喷射灌浆以及劈裂灌浆的方式来防止水库坝体防渗墙出现渗漏的现象。不过劈裂灌浆在进行施工时会受到地域环境与施工技术的限制，一般不予使用，所以通常只选择塑性混凝土防渗墙和高压喷射灌浆加固坝体。

塑性混凝土防渗墙可以应用于不同的坝体和坝基。在水库水位较高的时候也可以施工，不需要特意放空水库。而且塑性混凝土防渗墙的施工工序较少，施工的方法也比较单一，因此比较容易掌握这项技术，施工质量比较高。由于坝体、坝基和坝肩的加固工作量较大，所以施工周期较长而且投资成本较高。塑性混凝土防渗墙的防渗效果与成墙质量比较好，墙体之间连接紧密，防渗效果好，而且也方便管理人员的后续检测工作。

高压喷射灌浆能够在坝顶实行，水库防渗工程的施工条件相对较好，不过对施工条件要求较高。人为因素对高喷墙的质量影响较大，施工人员的施工技术如果不过关，就会造成一系列不必要的问题，最终影响到坝体防渗墙的防渗效果，使之不能发挥应有的作用。

综合所有因素，我国在进行水库加固工程坝体防渗墙的时候应该选用的防渗效果好、施工方法单一和施工质量易于控制的塑性混凝土防渗墙方案。

三、塑性混凝土防渗墙设计

（一）塑型混凝土防渗墙的布置通过科学的计算分析，在进行混凝土防渗墙布置时，应该选取坝体坝顶沿坝轴线偏上游2 米处，同时混凝土防渗墙的轴线[4]要和坝体的轴线处于平行的状态，塑性混凝土防渗墙从坝体的左坝肩到右坝肩进行全范围布置时，轴线的长度应该设为170 米。此外，坝体中部的长坝底的材料应该选用弱风化基岩，其他部分坝底的施工材料则选用强风化基岩。通过分析计算，坝体防渗墙的最大深度为61.2 米。

（二）塑型混凝土防渗墙的厚度防渗墙的厚度必须满足墙体防渗性、耐用性以及满足防渗墙的应力和变形的要求，与此同时施工人员还要注意地质情况及施工的设备。目前我国对防渗墙设计没有规范化，也没有规范化的计算方法和理論知识。在设计防渗墙时，一般按照水力坡降[5]来确定墙体厚度（δ）；δhmax 为作用在防渗墙上的最大水头差；k 为抗渗坡降安全系数，一般取3～5；jmax 为防渗墙渗透破坏坡降，坡降值设为300；jp 为防渗墙渗透允许坡降。

通过对我国一些竣工的混凝土防渗墙比较发现，如果混凝土的配合比比较合理，塑性混凝土防渗墙的水力坡降值会超过300。目前，国外一些国家已经确定确定塑性混凝土防渗墙的墙体厚度一般采用jp=50～60。

塑性混凝土防渗墙的墙体厚度有两个重要因素：抗渗耐久性与墙体结构强度。为了确保防渗墙有足够的强度，设计人员必须注意防渗墙和四周的土体的相互作用力，最终确定防渗墙的墙体厚度。

四、塑性防渗墙的施工设计

（一）工程布置在大坝坝体及坝基、闸基和围堰等工程中都可以应用塑性混凝土防渗墙。不同的工程平面布置的位置也不相同，坝体及坝基工程可以布置在上游的坝趾下或者坝轴线附近，而闸基进行平面布置时则布置在闸基的上游侧。立面布置，通常情况下会把防渗墙放置在稳定性较好的地基中3 到5米处，防渗墙的厚度一般不小于0.6 米，并且按照水力比降及施工设备的情况确定。

（二）施工工艺流程塑性混凝土防渗墙的施工工艺流程一般是：首先工作人员先进行测量、放样的工作，其次进行开挖施工平台、修筑导墙、钻机钻孔成槽、槽形验收等工作，然后进行清孔、验孔的工作，最后预埋灌浆钢管、下设浇筑导管、水下混凝土浇筑。

结语

综上所述，对水库坝体防渗墙进行防渗加固处理是水库除险加固工程的主要工作之一。所以，施工人员要按照水库坝体的实际情况，慎重选择防渗加固的措施。根据一些相关资料可以发现，塑性混凝土防渗墙的防渗效果特别好，而且该方案的施工周期较短，水库加固工程的成本较低低，坝体防渗墙的安全性与可靠性较高，所以很多施工部门都选用塑性混凝土防渗墙来解决水库坝体的渗漏问题。

参考文献：

[1]金志文.薄型混凝土防渗墙施工工艺及其在水库加固工程中应用[J].河南科技，2013，22：253-255.

[2]易书斌.白云水库除险加固工程坝体防渗墙施工坝体裂缝成因分析与处理措施[J].水利建设与管理，2010，02：165-166.

[3]李华喜.杜鹃湖水库除险加固工程坝体薄壁混凝土防渗墙施工[J].价值工程，2011，15：108-109.