姜成啟

(徐州市水利建筑設(shè)計(jì)研究院，江蘇銅山221000)

1 我國水庫除險(xiǎn)加固工程的現(xiàn)狀

水庫具有防洪興利的作用，為人們的生活和徑流調(diào)節(jié)提供了便利。中國作為世界上擁有水庫數(shù)量最多的國家，目前大約8.7萬座，而大部分水庫修建于上世紀(jì)的50～70年代，限于當(dāng)時的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)水平，很多水庫現(xiàn)在都出現(xiàn)了問題。1975年的“板橋事件”，給人們留下了慘痛的教訓(xùn)，水利部先后于2001年和2004年組織編制了兩期病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固規(guī)則報(bào)告，先后對全國的1 346座和2 117座大中型和中西部小型水庫進(jìn)行了除險(xiǎn)加固。2008年的《全國病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固專項(xiàng)規(guī)則》開始了中國乃至實(shí)際上最集中、最大規(guī)模的水庫維修工程。在2008－2011年間，中國投入 620多億元對7 356座水庫進(jìn)行了除險(xiǎn)加固。2011年，水利部宣布:經(jīng)過除險(xiǎn)加固，基本上解除了637座縣級以上城市、0.11億hm2良田以及大量基礎(chǔ)設(shè)施的潰壩洪水威脅，保證了水庫下游1.44億人的生命安全。2010年7月，經(jīng)國務(wù)院同意，啟動了5 400座重點(diǎn)小一型水庫的除險(xiǎn)加固。2011年4月，又啟動了全部4.1萬座小二型病險(xiǎn)水庫的加固工程，其中中央負(fù)責(zé)1.59萬座，地方負(fù)責(zé)2.5萬座。按照中央的計(jì)劃，至2015年，大規(guī)模的、由國家集中力量完成的除險(xiǎn)加固工程將宣告全部完成，中國將基本消減病險(xiǎn)水庫。

2 防滲處理技術(shù)的應(yīng)用

水庫的滲漏問題，是水庫除險(xiǎn)工程中面臨的最主要的問題，而造成水庫滲漏的原因以及壩體的滲漏位置也是復(fù)雜多樣的，因此給水庫除險(xiǎn)加固工程的實(shí)施增加了難度。一般來說，對水庫的的滲漏采取“上堵下排”，上下結(jié)合的方式進(jìn)行處理。在施工中，通常會用到對壩面較大裂縫用灌縫加固膠灌注、采用環(huán)氧砂漿勾平縫、修建混凝土防滲墻或者帷幕灌漿等辦法。目前，國內(nèi)外的水庫防滲處理技術(shù)主要有混凝土防滲墻技術(shù)、復(fù)合土工膜防滲處理技術(shù)、高壓噴射灌漿防滲技術(shù)、套孔沖抓回填防滲墻技術(shù)和振動沉模防滲板墻技術(shù)。

2.1 混凝土防滲墻技術(shù)

混凝土防滲墻是對閘壩等水工建筑物在松散透水地基中進(jìn)行垂直防滲處理的主要措施之一，也是應(yīng)用較早的工程防滲技術(shù)。它的施工程序比較繁瑣，主要分為固壁泥漿，清孔換漿、槽孔連接及防滲墻混凝土的澆筑。在施工過程中，對槽孔控制和澆筑混凝土有很高的要求。例如:在造孔中，孔內(nèi)泥漿面應(yīng)保持在導(dǎo)墻頂面以下30～50 cm，槽孔位偏差≤3 cm，孔斜率≤0.4%。槽孔嵌入基巖的深度必須滿足設(shè)計(jì)要求，在泥漿固壁中新制膨潤土漿需存放24 h，經(jīng)充分水化溶脹后方可使用。清孔結(jié)束后1 h孔底淤泥厚度≤10 cm。清孔合格后，應(yīng)于4 h內(nèi)開澆混凝土。此外，要嚴(yán)格按混凝土配合比上料，不合格混凝土不得入倉，還要嚴(yán)格按照監(jiān)理審批的拌和時間、拌和速度等指標(biāo)進(jìn)行。

從目前來看，這種技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，工藝流程也很完善了，這種技術(shù)具有彈性模量低，極限變形大，彈性比小的特點(diǎn)，原材料和配合比適當(dāng)?shù)乃苄曰炷聊芗骖櫫W(xué)性能和抗?jié)B性能的要求，但這種技術(shù)的弊端是施工所形成的墻體和地基的連接不夠牢固，而且造槽的機(jī)械設(shè)備相對較大，不利于小型的大壩采用。

2.2 復(fù)合土工膜防滲處理技術(shù)

符合土工膜是一種新穎的工程材料，它由土工織物、土工膜組成，具有很好的防滲效果。在滲漏的水庫坡面上，鋪上復(fù)合土工膜，再在其上層鋪設(shè)砂墊層及混凝土，堤頂封頂層混凝土形成一個整體完全封閉的防滲體系。近年來，我國采用的土工膜防滲的堆石壩壩高已達(dá)到60 m以上，取得了良好防滲效果。

復(fù)合土工膜鋪設(shè)應(yīng)力求平順，松緊適度，不得繃?yán)^緊;復(fù)合土工膜應(yīng)與土面密貼，不留空隙，在復(fù)合土工膜鋪設(shè)之前，坡面的平整度、壓實(shí)度需達(dá)到設(shè)計(jì)要求并要通過監(jiān)理工程師的驗(yàn)收。它的工藝流程分為:施工準(zhǔn)備、復(fù)合土工膜鋪設(shè)、復(fù)合土工膜的拼接、質(zhì)量檢驗(yàn)、墊層鋪設(shè)、混凝土保護(hù)層鋪設(shè)和驗(yàn)收。為方便施工，復(fù)合土工膜應(yīng)盡量采用寬幅，減少現(xiàn)場拼接量，施工前要根據(jù)復(fù)合土工膜幅寬、現(xiàn)場長度需要，在單位內(nèi)裁剪，并拼接成符合要求尺寸的塊體，卷在鋼管上，人工搬運(yùn)到工作面鋪設(shè)，并且要求在干燥暖和的天氣進(jìn)行，施工人員應(yīng)穿平底布鞋或軟膠鞋，嚴(yán)禁穿釘鞋，以免踩壞土工膜，施工時如發(fā)現(xiàn)土工膜損壞，應(yīng)及時修補(bǔ)。所以這種防滲處理技術(shù)的弊端是要求嚴(yán)格，土工膜容易損害而且還受天氣的影響。

2.3 高壓噴射灌漿防滲技術(shù)

高壓噴射灌漿技術(shù)是使?jié){液在很高的壓力下通過注漿管，從噴嘴高壓射出，注入地基，在射流的沖擊、切削、攪拌的作用下，漿液與原地基混為一體，對地基產(chǎn)生擠壓、滲透作用，使旋噴樁及周圍土體的密度和承載能力得以提高，可以應(yīng)用于構(gòu)筑防滲墻體、加固地基和地下構(gòu)筑物的修補(bǔ)。

高壓噴射灌漿的可灌性、可控性好，節(jié)約灌漿材料，目前仍處于迅猛發(fā)展階段。它的優(yōu)點(diǎn)是不需明挖、施工現(xiàn)場小，因此，在水庫除險(xiǎn)加固工程中廣泛應(yīng)用。但這種方法成本較高，對現(xiàn)場電力設(shè)備的要求也很高，從性價比來看，其防滲性能并不是最優(yōu)的。

2.4 套孔沖抓回填防滲墻技術(shù)

套孔沖抓黏土防滲墻技術(shù)是一種垂直防滲處理措施，是利用沖抓式打井機(jī)具，在壩內(nèi)造孔，回填防滲性能好的黏土，分層夯實(shí)，形成一道連續(xù)的黏土防滲墻，適用于中、小型均質(zhì)土壩。套孔沖抓回填防滲墻的設(shè)計(jì)，主要包括鉆孔平面套接布置、孔距、排距、孔深、有效墻厚及回填土料設(shè)計(jì)等。

套孔沖抓黏土防滲墻技術(shù)具有機(jī)械設(shè)備簡單，施工方便、工程量小、造價低、防滲效果好等特點(diǎn)，適合推廣應(yīng)用。但這種技術(shù)在設(shè)計(jì)中，如果回填土與巖基相接，其允許滲透比將為正常土體的50%～70%，由于不宜加大防滲墻與基巖接觸面處的防滲墻厚度，可以采用改善涂料性能的辦法來提高涂料允許滲透坡度，如改填水泥，同時避免工程量大。另外，這種技術(shù)在雨天不宜施工。

2.5 振動沉模防滲板墻技術(shù)

振動沉模防滲板墻技術(shù)是一項(xiàng)新技術(shù)、新工藝，它的原理是采用大功率、高頻率振動器將專用的空腹鋼模板振動沉入地層中，在振動提拔模板的同時，澆筑水下混凝土或砂漿，形成單元防滲墻體，以達(dá)到防滲作用。

振動沉模防滲板墻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是防滲墻垂直連續(xù)，墻面平整，無接縫、縮板、斷板缺陷，完整性好，板墻薄，施工進(jìn)度快;缺點(diǎn)是對大的卵石、塊石地層沉入困難，不能沉入基巖，深度受限制。

3 總結(jié)

在水庫的除險(xiǎn)加固工程中，防滲處理是關(guān)鍵。而每種防滲處理技術(shù)都受一定的限制，在水庫的防滲處理設(shè)計(jì)中，要針對水庫的自身特征和滲漏情況選擇合適的處理方式，以確保除險(xiǎn)加固工程的成功完成。

［1］ 覃述文.水庫除險(xiǎn)加固工程中防滲處理設(shè)計(jì)的應(yīng)用［J］.中國科技博覽，2011(31):96－97.

［2］ 林森.淺談復(fù)合土工膜在水庫除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用［J］.價值工程，2010，29(06):23－24.

［3］ 王東坡，張巧蓮.水庫除險(xiǎn)加固工程大壩防滲方案優(yōu)選［J］.河南水利與南水北調(diào)，2011(18):20－21.

［4］ 陳平，童曉燕，林良軍，等.狹門水庫除險(xiǎn)加固方案及大壩防滲施工技術(shù)［J］.小水電，2007(05):35－36.