探討水庫大壩防滲加固技術
【摘要】滲漏是水庫的主要病險，如成語“千里之堤，潰于蟻穴”所描述的，如果不加治理，其后果可能是很嚴重的。本文探討了目前常見的各種防滲加固技術的特點和適用范圍等內容，并重點討論了幾種常用的技術。
【關鍵詞】水庫大壩; 防滲; 加固
水庫在國民經濟建設中發揮著巨大作用，然而由于各種原因使用一段時間后會出現各種險情，其中尤以大壩為甚。水庫大壩的險情有滲漏、滑坡、裂縫，其中滲漏是最普遍的問題，其他兩種險情也與滲漏有關，成語“千里之堤，潰于蟻穴”既說明了滲漏可能造成的嚴重危害，同時也揭示了大壩防滲加固的重要意義。大壩滲漏一般分為壩體滲漏、壩基滲漏、繞壩滲漏、接觸滲漏等幾種情況，按照滲漏特征又可分為散浸與集中滲漏兩種情況[1]。水庫大壩的防滲加固處理應根據滲漏的特點和施工技術能力采取有針對性的措施，以保證處理效果既經濟又可靠。下面就水庫大壩防滲加固技術的類型、原理、適用范圍以及施工技術等進行一些探討。
1 水庫大壩防滲加固技術類型、原理及適用范圍
1.1 大壩加固
大壩加固的主要目的，一是提高抗洪的標準，二是解決壩體結構存在的問題，如解決滲漏、滑坡及裂縫等問題。對于第一種情況主要采取加高加寬的處理措施，后面一種情況采取具體的治理措施如下幾點：
(1)不加寬情況下的加高，這在水利行業俗稱“戴帽”。在壩頂上直接加高，加高高度一般在2m以內，迎水面利用防浪墻直接加高，背水面上部陡一些，并且與上游壩面銜接[2]。
(2)大壩培厚加高。當加高較高(超過3m)時，或者壩體結構較差有必要培厚時采取該措施。一般在背水面培厚，以滿足穩定滲流的要求，采用的材料多是風化料、礫砂石等透水好的材料。少數情況下從迎水面培厚，采用粘土、壤土等滲透系數較低的材料。
1.2 大壩防滲
大壩防滲的原則是“上堵下排”，上堵即水平防滲和垂直防滲，下排就是在大壩背水坡腳開挖導滲溝、減壓井及蓋重壓滲等。水平防滲是指在大壩上游填筑粘土鋪蓋或者利用天然鋪蓋，并結合下游排水減壓導滲的一種防滲做法。垂直防滲是在垂直壩體斷面方向所采取的防滲措施，如劈裂灌漿、粘土或水泥防滲墻等。
水平防滲的優點是就地取材、造價低、施工簡便、工期較短，也不需要特殊的施工機具，但一般要放空水庫，而且滲流量較大，下游要采取排水減壓措施。垂直防滲可以比較徹底地解決土石壩的滲漏問題，但是施工技術要求較高，還需要專門的機具設備等。選擇垂直防滲，還是水平防滲，或者兩者結合，需要結合水庫的實際情況，經過方案的技術經濟方面的比選，確定合理的優化方案。
2 水庫大壩常用防滲加固技術
2.1 劈裂灌漿技術
劈裂灌漿是目前土壩防滲加固中使用最廣泛的一種技術，處理壩體疏松、滲漏比較嚴重的土壩效果非常顯著[4]。其做法如下：
2.1.1布孔設計
布孔要根據壩體的具體情況，如小主應力分布情況、裂縫與孔洞位置、地形以及灌漿方法等進行設計。一般河床段沿壩軸或偏上游直線方向布單排孔;較重要的壩或碾壓不實，存在風化塊石的壩可布兩排或三排孔;岸坡段或彎曲段一般采用小孔徑布孔，或多排梅花形布孔，但無論采取哪種方式，都要保證形成連續的防滲帷幕。孔距，河床段單排孔一般是3.0～5.0m;岸坡段兩排或三排孔，孔距1.5～3.0m。孔深要進入隱患處2.0～3.0m。
2.1.2灌漿壓力
灌漿壓力是注漿管上端孔口的壓力值，也是限制灌漿的最大壓力。灌漿壓力既要滿足劈裂壩基最低能量，也要保證安全和灌漿效果。灌漿壓力可參照表1，并經現場試驗確定。
2.1.4 灌漿工藝：
2.1.5 控制項目：壓力、灌漿用量、位移與沉降量觀測、劈裂寬度控制等項目。
2.2 高壓噴射灌漿技術
這種技術是在靜壓灌漿和高壓旋噴灌漿基礎上發展起來的，也稱高壓擺噴灌漿技術，可用于中等至強透水層的土壩。
2.2.1 設計參數
常用參數如表2。
2.2.2 孔距
一般1.5～2.0m，單排孔取下限，雙排孔可取上限。
2.2.3 施工工藝
工藝流程如圖2所示[5]。
2.2.4 質量檢查
主要檢查墻體軸線和地質情況復雜等處。檢查項目有鉆孔取心、墻體開挖、墻體內原位注水和圍井試驗等。
2.3 水泥防滲墻技術
水泥防滲墻可以非常可靠截斷滲流、控制滲流量，其設計布置形式，主要有兩種：一種如圖1(b)所示放在大壩軸線上或軸線靠近上游一側;另一種是在斜墻壩的腳上，但需要放空水庫。按照鉆孔的方式又分為圓形孔和槽型孔。墻厚一般0.7～1.3m，多為0.8m。按照材料分為純混凝土、鋼筋混凝土、塑性混凝土和自凝灰漿幾種。按造孔的工法有鉆進法、射水法、鋸槽法、抓取法和槽法等。施工中還將兩種或更多的工法組合使用，于是就有了“兩鉆一抓”、“ 兩鉆三抓”、“、砸、爆”等組合工法[7]。
3 結語
水庫大壩防滲加固技術是在實踐中產生并發展起來的，所以技術的類型很多。具體選擇哪一種的技術也要從當地的實際情況出發，并通過精心設計、精心施工、加強管理等來確保防滲加固的質量和效果。
參考文獻：
[1] 卓廷召. 對水庫大壩防滲加固技術的探討[J]. 沿海企業與科技，2010(12).
[2] 張淼等. 水庫大壩運行維護與病險檢測處理技術及標準規范應用實務全書[M]. 石家莊：河北音像出版社，2005.
[3] 陳仲策. 廣東省大中型病險水庫除險加固的一些常用方法[J]. 廣東水利水電，2010(4).
[4] 彭國新. 淺談用劈裂灌漿的方法處理橫江水庫大壩的滲漏問題[J]. 水利建設與管理，2008，28(3).
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