張二勇，楊小玉

（濟源市水利建設(shè)投資有限責任公司，河南 濟源 459000）

0 引言

水庫大壩是維持國家社會穩(wěn)定運行的重要基礎(chǔ)設(shè)施，對水庫在運行過程中可能面臨的安全問題進行處理有重要意義。現(xiàn)如今，在對水庫進行除險加固時，已經(jīng)開始廣泛使用灌漿防滲處理技術(shù)，其安全系數(shù)較高，而且還可以對施工成本進行控制，確保水庫的穩(wěn)定運行。

1 防滲技術(shù)

1.1 霹裂帷幕灌漿防滲技術(shù)

劈裂帷幕灌漿防滲技術(shù)是一項中國研發(fā)的重要技術(shù)，對于水庫防滲處理作用顯著，而且可以適用于不同地質(zhì)環(huán)境下的水庫，防滲效果較好。如果水庫的防滲帷幕是垂直連續(xù)的，那么就可以使用該技術(shù)，能夠明顯提升水壩的整體穩(wěn)定性，而且可以避免壩體在經(jīng)過長時間的使用之后出現(xiàn)變形。

1.2 高壓噴射灌漿防滲技術(shù)

高壓噴射灌漿防滲技術(shù)也是一種可以應(yīng)用于水庫除險加固施工中的重要技術(shù)，這一先進技術(shù)是從日本引進而來的，可以有效加固地基工程，中國在將該技術(shù)引進來之后，對這一技術(shù)進行了適當改造，可以作用于覆蓋層和接觸面處，起到防滲漏的作用。

1.3 地下連續(xù)墻防滲工藝

應(yīng)用該工藝技術(shù)對水庫進行加固時，需要使用特殊機械在壩基處連續(xù)造孔成槽，在作業(yè)過程中需要使用泥漿對壩壁進行加固，在完成成孔操作之后，要把導管設(shè)置在槽孔之中，使用水下提升導管法將泥漿灌注到槽孔之中，形成一堵類似墻體的建筑。為了提高墻體的抗?jié)B性能，需要將墻體厚度控制在30～120 cm。此外，在運用該技術(shù)時還需要分段進行施工，在完成一個槽孔施工之后，再進行下一個墻段的構(gòu)建，最后再將所有墻段連接起來，使其形成一個整體。地下連續(xù)墻防滲工藝可以在許多復雜地層使用，而且具有明顯的防滲截滲效果，但是，缺點在于造價高，而且涉及到多個施工工序，對機械工作面要求較高。

2 水庫除險加固概述

各項因素都會影響水庫的穩(wěn)定運行，人力破壞、設(shè)備材料老化以及環(huán)境因素等，都會對水庫造成侵蝕，以至于水庫的正常運行受到影響。所以，要想始終穩(wěn)定運行水庫，發(fā)揮出水庫工程的社會效益，就應(yīng)該及時排查水庫存在的運行隱患，并根據(jù)問題產(chǎn)生原因?qū)λ畮爝M行加固和修補，這就是水庫除險加固施工。

3 水庫滲漏問題的產(chǎn)生原因

3.1 巖石風化造成的滲漏

在修建水庫工程時會使用巖石材料，雖然在選用巖石時會重視巖石的質(zhì)量和硬度，但是水庫在經(jīng)過一段時間的運行過后，巖石會受到外界環(huán)境的影響而風化，以至于巖石結(jié)構(gòu)的防滲作用降低，不能阻擋水流對壩基的侵蝕，造成水庫滲漏問題的產(chǎn)生。

3.2 壩體結(jié)構(gòu)不合理造成的滲漏

設(shè)計人員在對壩體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，未充分考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，導致壩體在運行中出現(xiàn)涌管斷裂的情況，或者是涌管和壩體未能緊密鑲嵌，這樣一來，壩體的整體防滲工藝就會遭到破壞，最終引發(fā)水庫滲漏問題。

3.3 在修建壩體時使用的防滲材料質(zhì)量不合格

施工團隊在修建壩體結(jié)構(gòu)時，需要嚴格把控防滲材料的質(zhì)量，如果防水材料的質(zhì)量不符合要求，那么將會對水壩的整體質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。以防滲土料為例，如果材料質(zhì)量不符合施工要求，那么就會有許多碎石摻雜在防滲土料中，而且在對材料進行混合攪拌之后，也會有大量的水分，這樣在建設(shè)壩體時層，就會出現(xiàn)分層的情況，導致水庫出現(xiàn)滲漏問題。

3.4 砂礫石層的堆積造成的滲漏

水壩修建位置的地勢高低對部分河流分支的走向起到?jīng)Q定性的作用，在水壩開始運行之后，砂礫碎石會隨著水流流向河床處，并持續(xù)不斷地沖刷河床，在河床處堆積成砂礫石層。水流在流動的過程中會帶動砂礫上下跳動，這也是沖蝕洞產(chǎn)生的主要原因，會嚴重危害水庫的安全運行，導致水庫出現(xiàn)滲漏問題。

4 灌漿防滲處理技術(shù)的應(yīng)用

4.1 大壩防滲加固設(shè)計

可以對水庫運行和效益產(chǎn)生重要影響的一項主要因素就是水庫滲漏，所以，工作人員要想維持水庫的正常運行，避免因為水庫滲漏而出現(xiàn)經(jīng)濟損失，需要對引發(fā)滲漏問題的原因進行排查，然后對除險加固方案進行設(shè)計，維持水庫的穩(wěn)定運行。首先，如果是因為水庫基巖層間出現(xiàn)裂隙而導致水庫滲漏，那么工作人員可以采取垂直防滲方案，工作人員需要在裂隙位置進行鉆孔操作，然后將配制好的水泥漿通過孔洞灌入到裂隙之中，以此來增加巖層的強度。其次，如果目標工程的基巖強透水地層厚度超出30 m，那么就可以采用水平防滲處理方案對水庫進行除險加固操作。目前灌漿帷幕深度大于30 m的成功案例很多，決定水平防滲處理方案適宜性的條件主要是地形坡度、地基穩(wěn)定性、地下水變動幅度頻率和水庫放空條件等，同時，還要結(jié)合水庫防滲性能要求以及施工成本，確定復合土工膜的鋪蓋長度。

4.2 帷幕灌漿設(shè)計

4.2.1 施工前期的現(xiàn)場勘查

工作人員在施工前期對施工現(xiàn)場進行勘查，主要是為了明確施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件，并對水庫的相關(guān)信息進行詳細記錄，以確保后期可以順利完成灌漿作業(yè)施工。除此之外，對施工現(xiàn)場進行細致勘查，也是保證施工質(zhì)量的重要前提。

4.2.2 確定帷幕深度

施工人員在確認帷幕深度時，如果該區(qū)域內(nèi)存在天然的淤積，那么帷幕深度可以控制在10 m左右，這樣就能夠滿足水庫的滲流穩(wěn)定需求；如果不需要考慮該區(qū)域內(nèi)的淤積鋪蓋作用，只需要設(shè)置20 m 的帷幕深度就可以使?jié)B漏穩(wěn)定需求得到滿足。除此之外，在設(shè)置帷幕深度時，還需要考慮基巖巖性、構(gòu)造等特征裂隙，以及此處是否存在滲流通道，最終確認帷幕深度。

4.2.3 確定鉆孔孔距

一般情況下，在采用灌漿帷幕技術(shù)對壩基進行加固處理時，會設(shè)置單排孔，并將孔距和排距控制在1.50～3 m之間。但是，因為工作人員需要通過現(xiàn)場試驗才可以確定帷幕灌漿孔的實際間距，所以在開始設(shè)計階段，需要由施工人員根據(jù)自身經(jīng)驗以及施工現(xiàn)場的基巖破碎情況，并且參考基巖的裂隙傾角，來初步確認帷幕灌漿孔間距。對于地質(zhì)條件復雜、水庫滲漏較嚴重和防滲標準較高的工程可考慮設(shè)計雙排或三排帷幕，以確保達到防滲效果。

4.2.4 鉆孔

在開始進行鉆孔操作之前，要求施工人員對鉆孔的位置以及孔的數(shù)量進行確認。在進行鉆孔作業(yè)時，需要以“先疏后密”作為主要施工原則，根據(jù)設(shè)計方案確認鉆孔位置和鉆孔深度，以確保后續(xù)作業(yè)可以順利完成。

4.2.5 漿液

施工人員需要在現(xiàn)場制作灌漿漿液，在處理漿液的時候，需要借助攪拌機器將材料充分攪拌均勻，如果材料未能攪拌均勻，不能進行灌漿操作。此外，為了避免因操作失誤而造成漿液浪費，需要嚴格監(jiān)督現(xiàn)場施工，確保嚴格按照灌漿規(guī)范進行操作。

4.2.6 灌漿

灌漿是灌漿防滲作業(yè)中的核心環(huán)節(jié)，在開始操作之前，需要對操作人員的行為進行嚴格規(guī)范，并且確保施工操作完全符合施工要求，如此才可以將灌漿的作用發(fā)揮出來。在開始作業(yè)時，最先填充的位置是石碓體的上游和下游，中游位置最后填充，要嚴格按照以上順序進行作業(yè)，這樣才能夠保證施工效果，并發(fā)揮出灌漿防滲技術(shù)的實際作用。

4.2.7 封孔

在灌漿施工完成之后，施工人員需要采取目測的方法對現(xiàn)場進行觀察，確保灌漿施工質(zhì)量達標。此后，工作人員需要對各環(huán)節(jié)的施工情況進行質(zhì)量檢測，并詳細記錄檢查結(jié)果，如果在對各環(huán)節(jié)進行檢查時，一旦發(fā)現(xiàn)某一環(huán)節(jié)存在安全隱患，則需要及時采取處理措施排除隱患。最后，在檢查完灌漿外觀之后，還需要檢測灌漿防滲性能，以確保灌漿質(zhì)量符合要求。

5 結(jié)論

防滲處理是保證水庫工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵，所以，施工人員需要以水庫的實際運行情況為依據(jù)，排除水庫險情并對其進行加固處理，考慮水庫工程的資金投入情況，要選擇經(jīng)濟適用性較高的處理技術(shù)，確保灌漿技術(shù)的選用符合施工要求，充分發(fā)揮出灌漿防滲技術(shù)的優(yōu)勢。水庫的運行關(guān)系到社會民生，因此必須要提高對加固防滲處理施工的重視，同時，還應(yīng)該對加固防滲技術(shù)進行優(yōu)化和創(chuàng)新，以確保水庫工程能夠持續(xù)穩(wěn)定運行。