水利工程軟基垂直防滲技術(shù)

蘇越

摘要：隨著技術(shù)革新，水利施工技術(shù)花樣層出，但能有很好防滲效果的卻不多。大量工程實踐及工程事故表明，滲流對建筑工程安全造成極大危害。為了使各項基礎(chǔ)工程、地下工程施工順利進行。保證邊坡穩(wěn)定，以及壩基及各項地下工程能夠在長時期保持良好的工作性能，必須有針對性地采取措施，對地下水滲流進行控制處理，即地基的防滲處理。作者從事水利工程多年，小有心得。而本文主要介紹了水利工程軟基垂直防滲處理技術(shù)以及防滲技術(shù)方案的選擇。

關(guān)鍵詞：水利工程； 垂直防滲； 防滲處理方案

近年來國內(nèi)外對水利工程防滲和技術(shù)應(yīng)用有了比較深入的解決方案，在當前水利工程正從工程水利向資源水利轉(zhuǎn)變的過程中如何充分發(fā)揮現(xiàn)有水資源效能.水資源的可持續(xù)是支持國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展的必行之路，是擺在每一位水利工作者面前的神圣使命和不懈的追求。針對目前水利工程的現(xiàn)狀，非常有必要對防滲技術(shù)的研究開發(fā)給予高度的重視。

本文下面對應(yīng)用軟基垂直防滲處理技術(shù)和軟基垂直防滲處理技術(shù)一一做了簡單的介紹。

1 板樁技術(shù)

板樁技術(shù)適用于滲透性在水平向很高而在垂直向很低的層狀土或透水的水力沖填土。板樁遇到漂石或地下障礙物時很易損壞，在軟至中密的土中淺層開挖可用木制的企口板樁，+鎖El鋼板樁用于較深的截水墻鋼板樁須小心打入，保持鎖口緊密接合，并朝水平力最小的一側(cè)偏斜。在鎖口處有拉力作用可減少通過鎖口的滲流。對于直墻板樁會有相當大的水流通過鎖口。用鋸屑、膨潤土、水泥漿或類似的材料填充鎖口可以減少鎖口的滲漏。壓實的不透水土障在挖好的溝內(nèi)用不透水土料回填壓實而成，或是以不透水土料作為土壩的心墻必須仔細地選擇土料并將所取土料拌和，翻松鋪填，借助于羊足碾壓實，以避免在不透水地段內(nèi)有透水的層狀或條狀土層。在大多數(shù)場合下需要在堤壩的不透水截面的下游設(shè)排水區(qū)。

2 帷幕灌漿技術(shù)

帷幕灌漿技術(shù)是軟基防滲工程中應(yīng)用較早的一項技術(shù)，同時也是應(yīng)用最為廣泛的一項技術(shù)。帷幕灌漿對控制壩基滲流有明顯的效果，但當壩基透水率較小時，對降低壩基揚壓力的作用不明顯。帷幕灌漿孔的孔深、間排距根據(jù)地質(zhì)條件和滲流條件確定，沒有統(tǒng)一的標準。

在閘壩的巖石或砂礫石地基中采用灌漿建造防滲帷幕的工程。帷幕頂部與混凝土閘底板或壩體連接，底部深入相對不透水巖層一定深度，以阻止或減少地基中地下水的滲透；與位于其下游的排水系統(tǒng)共同作用，還可降低滲透水流對閘壩的揚壓力。在20世紀以來，帷幕灌漿一直是水工建筑物地基防滲處理的主要手段，它對保證水工建筑物的安全運行起著相當重要的作用。

2.1 分類

按防滲帷幕的灌漿孔排數(shù)分為兩排子孔帷幕和多排孔帷幕。地質(zhì)條件復(fù)雜且水頭較高時，多采用3排以上的多排孔帷幕。按灌漿孔底部是否深入相對不透水巖層劃分：當深入時稱為封閉式帷幕；不深入時稱為懸掛式帷幕。

2.2 設(shè)計

設(shè)計時，它的工作內(nèi)容主要有：①須前期查清工程地質(zhì)與水文地質(zhì)情況；②進行現(xiàn)場灌漿試驗，以確定灌漿方法、壓力、孔距、排距、材料、質(zhì)量標準與檢查方法，并論證灌漿效果；③確定帷幕軸線位置、帷幕深度、厚度（排數(shù)）及平面上的長度，④為以后對帷幕的檢查或補強加固創(chuàng)造條件。

2.2.1 灌漿孔的布置

在確定帷幕厚度即帷幕孔的排數(shù)上，存在不同的解決辦法?？偨Y(jié)以往的工作經(jīng)驗，大致提出以下幾點：（1）對于堅硬巖石，中低壩可采用l排，而高壩可采用1～2排；（2）對于軟弱巖石，中低壩可采用2排，高壩可采用2～3排；（3）根據(jù)壩基滲流流速分布，河床壩基要布置多排，或利用高壓固結(jié)灌漿進行加固。實際工程設(shè)計中，帷幕灌漿布孔時應(yīng)該有所側(cè)重，通過地質(zhì)剖面，重點照顧斷層破碎帶和裂隙密集帶。

2.2.2 帷幕灌漿的施工工藝

帷幕灌漿時的主要施工方法：a.鉆孔與測斜 b.鉆孔沖洗與簡易壓水 c.制漿與檢測 d.自動記錄 e.灌漿壓力控制帷幕灌漿實施過程中，根據(jù)不斷揭示的新情況，可隨時對灌漿孔的排數(shù)、孔距、孔深和范圍等進行調(diào)整。并需要采取以下措施：

（1）應(yīng)對重點部位先安排進行重點灌漿，重點部位主要指較高的壩段、壩底面附近、透水性超過要求標準較多及軟弱巖石等顯然有必要進行灌漿的地區(qū)。透水性普遍較小的堅硬巖石可先進行適當灌漿，或留在蓄水后根據(jù)觀測結(jié)果再決定是否進行帷幕灌漿。

（2）當帷幕有多排布孔時，除非地質(zhì)條件完全清楚，一般應(yīng)先做主排孔，然后再做副排孔。當河床部位基礎(chǔ)進行高壓灌漿后，可取消副排孔。通過主排孔的施工我們可以進一步摸清地質(zhì)情況，明確哪些部位需要幾排孔，哪些部位可以做少量加密孔，從而把有可能節(jié)省的部分節(jié)省下來。

3 混凝土防滲墻技術(shù)

3.1 類型

按墻的水平截面的形狀可分為四種。①圓樁柱型（圓孔型），垂直且接縫多，有效厚度小，在60年代以來大多數(shù)工程中已很少采用；②墻板型（槽孔型），相鄰兩塊墻板套接厚度與中間墻厚相同，適用于深度小于60m的墻；@混合樁柱型（圓孔與雙反弧形孔混合型）；④墻板樁柱混合型（槽形孔與雙反弧形孔混合型）.

3.2 設(shè)計

在設(shè)計時應(yīng)當依據(jù)地基的工程地質(zhì)與水文條件。結(jié)合閘壩結(jié)構(gòu)的要求，確定墻軸線位置，選用墻體材料，初步選定墻厚；然后進行滲流及結(jié)構(gòu)應(yīng)力計算，確定墻底嵌入基巖或相對不透水層的深度及墻體材料物理力學(xué)指標，最終確定墻厚和墻體與防滲體連接的細部設(shè)計。在針對重要工程時，要適當選擇在墻內(nèi)埋設(shè)監(jiān)測儀器，隨時了解墻的運行情況。

3.3 施工

主要程序有：造孔、清孔換漿、終孔與清孔驗收、澆筑泥漿下混凝土、全墻質(zhì)量檢查與驗收、處理與壩內(nèi)防滲體的連接。

3.4 防滲墻施工中應(yīng)注意的問題

在防滲墻施工過程中，造孔質(zhì)量是保證防滲墻質(zhì)量的首要環(huán)節(jié)。施工中應(yīng)采取預(yù)防偏孔措施，有效地防止或減少偏孔，使孔斜控制在允許范圍內(nèi)。保證混凝土防滲墻施工質(zhì)量和速度的關(guān)鍵在于開槽的連續(xù)性，澆筑的及時性。并且要把泥漿固壁作為一個重要的施工環(huán)節(jié)去對待。防滲墻混凝土一般具有適當?shù)膹姸?、較高的抗?jié)B標號、較低的彈性模量，因此混凝土拌和料也要有良好的和易性與較高的坍落度。工程實踐證明，接縫的質(zhì)量不良常會成為壩基中的最終隱患。因此，在防滲墻施工時必須嚴格保證質(zhì)量。

4 綜上所訴：

在水利工程軟基垂直防滲技術(shù)方案的選擇應(yīng)著重從以下幾個方面進行考慮：（1）以水利工程基礎(chǔ)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)為依據(jù)，必須滿足工程防滲的目的要求，達到防滲標準。（2）方案通過技術(shù)經(jīng)濟比較，投入產(chǎn)出分析，在滿足功能性要求的前提下，工程概預(yù)算能夠承受；在確定采用方案后應(yīng)采用先進技術(shù)，優(yōu)化方案.合理使用灌漿材料。（3）對環(huán)境的污染和影響要小。垂直防滲技術(shù)是在水利工程中應(yīng)用最為廣泛的防滲技術(shù)。它是一類防滲技術(shù)的集合，幾十年來在廣大水利工作者辛勤努力下已得到了很好的應(yīng)用和發(fā)展。當今該項技術(shù)發(fā)展目新月異，只有通過不斷研究開發(fā)、吸收，引進和掌握新的技術(shù)，才能在水利工程中很好的應(yīng)用。