水库除险加固工程中大坝防渗技术的应用研究

张霞

（思南县水务局许家坝水务服务中心，贵州 思南 565100）

0 引言

修建水库不仅仅能够使水资源得到科学合理的利用，还能够排除洪涝灾害，确保我们的生命以及财产安全，对于经济发展也具有很强的推动作用。近年来，社会经济不断发展，多样化民生工程建设得到了大力推动，水利工程是基础民生工程中的一项重要组成，其对于社会及经济发展都有着不可或缺的重要意义。小型水库除险加固工程的建设水平，不仅影响水库的正常使用，而且关系到防洪排涝、农业生产等工作，因此有关建设单位应更加重视建设小型水库大坝的除险加固工作，消除风险，强化工程，及时发现和检查施工过程中的不足，及时改进，通过检漏补水等手段和措施来提高水库建设水平，推动相关产业进步，保障社会经济建设的发展。同时也能够促进生态平衡，为水利体制的改革奠定良好的基础，为子孙后代造福。在我国的水库除险加固工程当中，大坝的防渗技术是一个非常重要的环节，它的施工技术是否科学有效具有重要的意义。

1 水库排险加固的设计思路

经过加固防渗的水库大坝设施依旧可以发挥以往的储水蓄水功能，可全面提升农业灌溉的工作效率和质量，进一步提升农村、城市的用水、供水效果，为我国现代化基础设施建设和发展带来显著的环境效益，而修建好的大坝也可以焕然一新，构建出一个美好的景观形象。水库排险加固的设计思路主要体现在：①在技术设计上更加注重水库的多功能性，使水库能够满足实际防洪需求和灌溉、发电、城市供水、水产养殖等工作要求。此外在实际应用中也要满足周边地区民众用水和谐的要求。②注重设计协调与周边生态环境齐整，这样不仅防洪排灌效果显著，还能与周边景观文化融为一体，创造旅游价值。加强对技术设计方案合理性的总体评估，在风险消除和强化设计中，设计者应加强对工程设计方案合理性的总体评估，对地质勘查、技术参数的制定、技术参数的编制进行全面检查，确保工程设计的合理性，避免小型水库建设和运行的风险。

2 大坝防渗技术

2.1 坝体补强灌浆与坝基帷幕灌浆工程施工

2.1.1 孔排列

孔洞应按设计要求布设，布设时应特别注意标明二级运输隧道的位置，以免打穿运输隧道。

2.1.2 钻孔

铸造孔使用旋转钻头和硬质合金钻头钻孔，钻孔位置与计划位置之间的间隙不应超过10cm。孔因故改变，必须获得设计协议，并以实际位置为准钻孔方向要准确，钻机安装要稳固，孔管要埋设，钻机轴和孔管的方向要与钻孔方向一致。设计孔工程出铁口垂直，应测量倾斜孔。如偏差超过要求，应及时纠正或采取纠正措施，井下偏差值不应大于规定值在表1 中。钻孔孔底最大允许偏差值如表1 所示。

表1 钻孔孔底最大允许偏差值 单位：m

2.1.3 冲洗钻孔和水压测试

浇注前应钻好并冲洗浇注孔，孔内沉积物的厚度不应超过20cm。幕帘自上而下浇注时，应对导孔进行自上而下的水压试验。每浇注孔顺序，除底部外，每浇注段前应钻整孔并冲洗一次孔的部分，不应在裂缝处冲洗并在浇注前承受简单的水压。水压试验应在用五点法或单点法冲洗裂缝后进行。

2.1.4 铸造方法

浇注采用升阶梯浇注法，宜采用循环浇注，浇注管与孔底的距离不应大于50cm。幕布浇注段长度为5～6m，特殊情况下可适当缩短或延长，但不得超过10m。

2.1.5 浇注压力及浇注变化

幕墙拟浇筑压力初步设定为0.6MPa，现场施工时应根据实际浇筑压力设定确定，大坝的加固浇筑应按设计要求进行。铸件应尽快达到设计压力，但当铸造速度较高时，应分阶段增加压力。灌浆的灌浆浓度应由稀释逐渐变浓。幕灌浆的水灰比可以是5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1 和0.5:1，地灌水泥比可以是5:1。

窗帘灌浆的改造：当浇注压力保持恒定而注射量继续降低或注射量保持恒定而压力继续增加时，水灰比不应改变。当某级料浆的注射量超过300L 或注射时间达到1h，而铸造压力和注射速度没有变化或变化明显时，必须更换为一级品。当注入量大于30L/min 时，可根据具体情况分步进行富集。如果在浇注过程中压力或浇注速度发生突然且显著的变化，必须立即确定原因并采取相应措施。

2.1.6 浇筑完成标准及封孔方法

当采用升阶梯浇铸法进行帘浇时，在规定压力下，浇注速率不大于0.4L/min 时应连续浇注30min；或不大于1L/min，继续浇注60min，然后浇完。浇注完成后，应采用“更换浇注孔密封法”或“浇注孔密封法”进行封孔。

2.1.7 特殊情况的处理

浇注应连续进行，在因任何原因中断的情况下，以下原则适用：应尽快恢复浇注，否则应立即冲孔，重新浇注；如不能冲洗或冲刷无效，应清理孔眼，恢复浇注。恢复灌浆时，灌浆应采用空灌浆比，如果注射速度与中断前相近，可采用空灌浆率连续浇注。如果注射速度比中断前低得多，输液也应通过逐渐富集继续。恢复浇注后，若注入速度比中断前低很多，短时间中断吸浆，则应采取纠正措施。如果浇注时回浆变稠，最好使用相同水灰比的新浆，如果效果不明显，继续浇注30min，然后停止浇注。

2.1.8 工程质量检验

帷幕灌浆的质量检验应以检查孔的静水压试验结果为依据，并结合竣工资料和试验结果进行分析。坝基帷幕灌浆施工如图1所示。

图1 坝基帷幕灌浆施工

2.2 混凝土防渗墙

混凝土防渗墙是紧贴大坝在其中一侧修建的建筑道具，其防渗性能良好，对大坝防渗性能的提升有很大的帮助。在混凝土防渗墙开展施工作业前，施工人员要在一侧凿孔，固定墙壁，在孔洞中灌入混凝土，成为混凝土墙。混凝土防渗墙施工的一个关键环节就是导墙的施工，它主要作用就是成槽导向、对标高、槽段进行控制，避免槽口的塌陷以及承重，依据施工现场的实际情况以及工期的要求进行施工。在对导墙进行施工前，需要对混凝土防渗墙施工范围之内的杂草进行处理，随后再把原坝顶开挖至导墙顶高程形成宽度为10.8m 的防渗墙施工平台，然后再进行进一步的开挖导墙基础并且浇筑混凝土导墙，对导墙范围外上下游的平台进行硬化处理，在平台的下游侧砌筑排水沟，这样能够方便后续工作的开展。

混凝土防渗墙主要应用在不稳定的大坝中，可以加固其结构，提高稳定性。在这种情况下，防渗墙要进行分段施工，不同区域的浇筑建设不同的墙体，形成一个整体。防渗墙两侧还要与防渗设备连接到一起，做好边缘工作，将墙体下部渗入地层。

2.3 水土保持设计

根据水土流失预测，水库加固工程建设期间，地貌受到扰动，土地和植被受损，加速了水土流失进程。尤其是，如果项目残留物处理不当，将对区域生态环境产生负面影响。如果不采取完善的水土保持措施，水土流失量将很严重，这样的水土流失量将严重破坏自然生态环境，更严重的是会堵塞水道、桥梁，影响洪水泛滥，危及两岸村庄和农田安全，严重危害人民生命财产安全。水土保持防治措施主要包括生物措施和技术措施。①生物防治措施。在项目建设占用区域，应利用散落在建筑物四周及内部的土地种植草木，以美化项目周边环境。在临时建设项目用地，项目产生的土壤应用于树木和森林的建设。在施工影响区，利用自生能力强的灌木造林，恢复水土保持功能。②技术措施及预防。项目施工期间，利用废渣修建临时施工道路，尽量减少对地表的破坏。及时回填残渣，减少残渣所占面积。贮存废渣的场所必须避免浓水流动和喷射冲刷。在大坝下游约100m 处建弃土区，垃圾填埋场位于大坝下游狭窄的沟壑中，下游设置挡渣墙，挡渣高度约3.5m，挡渣墙高度大于离渣面0.7m，用于涂装和地面使用。挡渣墙基础埋深0.5m，墙顶宽度0.5m，挡渣墙高度视地形而定，前墙垂直，后坡1:0.3，干石结构。

3 结语

水库在我国的防洪排涝以及区域经济建设和农业生产当中发挥的作用是非常大的，然而因为受到各种各样的因素影响，致使不同的地方遭遇程度不同的险情，我们需要不断地进行创新，研究有效的技术。大坝防渗加固能够发挥大坝的最大作用，还能延长其使用寿命，增强水利的功能效果。除险加固要根据工程实际情况才能进行开展，大坝采取防渗措施种类很多，不同情况要使用不同处理方式。大坝防渗加固施工一定要遵守防渗加固原理，做好相关的处理工作，在对水库大坝进行除险加固和防渗处理的过程中必须要结合实际的情况制定符合当前需要的计划措施。比如针对水库大坝的渗漏要采取相关的解决方法如设置泄流水面线等方式观察大坝的情况，并要针对边缘进行稳固和保护，以确保水利工程的相关建设在生活中更能发挥出作用。