粘土心墻土石壩工程防滲施工的技術(shù)處理

陳鵬飛

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.14.076

摘 要：粘土心墻土石壩屬于一種常用的壩型，是經(jīng)過各種土料、石料等混合處理過后不斷地碾壓形成的。使用此種方式進行防滲施工具有相對比較簡便、施工操作簡單、工序環(huán)節(jié)少、應變性比較小、便于日常維修等優(yōu)點，同時還可以節(jié)省材料。該文筆者以某粘土心墻土石壩工程為例，根據(jù)大壩滲漏的主要原因以及類型，分析了粘土心墻土石壩防滲施工的技術(shù)處理措施。

關(guān)鍵詞：粘土心墻 土石壩 防滲施工

中圖分類號：TV543 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（b）-0076-02

1 大壩滲漏的主要原因與分析

1.1 工程基本情況

某水庫項目總?cè)萘渴? 980萬m3，通常用于農(nóng)作物灌溉，但是也可進行發(fā)電、水產(chǎn)養(yǎng)殖等。主壩是一般土壩，利用粘土粘附避免出現(xiàn)滲漏的情況，壩底則使用帷幕灌漿填筑。下文內(nèi)容將根據(jù)此大壩的現(xiàn)狀探究粘土心墻土石壩工程施工建設(shè)所用的防滲技術(shù)。

壩底出現(xiàn)滲漏的主要原因有：（1）大壩施工建設(shè)之前沒有完全清理壩底，水庫使用過程中出現(xiàn)滲漏；（2）施工環(huán)節(jié)缺乏截水槽設(shè)置，或是位置安放不合理，導致沒有起到任何截水作用。

1.2 壩體滲漏的主要原因

壩體出現(xiàn)滲漏的主要原因有：（1）土料不合格，施工使用的土料存在問題，不能滿足基本的使用要求，會出現(xiàn)滲漏；（2）工程施工建設(shè)是分工分段進行的，整體進度不同，填筑的土層不一致，后續(xù)的環(huán)節(jié)不能有機地結(jié)合在一起，相鄰的區(qū)域往往會出現(xiàn)松土帶；（3）施工過程中設(shè)備準備不到位，壩體的碾壓使用石碾，技術(shù)相對比較落后，碾壓經(jīng)常會出現(xiàn)不平整的狀況，下游地區(qū)會出現(xiàn)滲漏等情況；（4）壩體填筑不合理，土層堆積過厚，機械設(shè)備部充足，不能完善地處理相關(guān)問題，因此造成土層上緊下松。

1.3 繞壩滲漏的主要原因

繞壩出現(xiàn)滲漏的主要原因有：（1）施工過程中整體夯實程度不到位，截水槽沒有合理安放，壩底清理不徹底，造成岸坡連接性不強；（2）周圍巖體損壞，透水量嚴重；（3）防水裝置在壩體內(nèi)，內(nèi)部的截流工作沒有做到位。

2 粘土心墻防滲施工的技術(shù)處理措施

2.1 粘土心墻套井處理施工

粘土心墻土石壩施工過程中，土質(zhì)夯實應該做到位，避免出現(xiàn)滲漏的情況，粘土心墻自身的緊密度比較高、抗剪性水平比較高，同時還具有一定的收縮性，一般要求的實度是0.96，粘土心墻整體滲透指數(shù)低于10×10-5 m/s。

2.1.1 現(xiàn)場擊實試驗

粘土套井實施過程中應該進行減壓，正常土料的含水量為21%，密度是1.6 g/cm3，滲透指數(shù)是11.73×10-7 cm/s。實際使用過程中抓鉆機型號為8JZ-110，基本動力是22 kW，以此分析施工現(xiàn)場的控制參數(shù)信息，夯實20次，填土厚度約30 cm，夯實錘的直徑超過800 cm，控制高度范圍是2 m。

2.1.2 套井開挖

粘土防滲墻使用的抓鉆機型號是8JZ-110。施工整體的操作過程有鑿孔、回填、夯實。需要憑借機器本身的重量不斷地從井中抓出土，然后將土堆積到小車上，等到下次沖擊使用。不斷地循環(huán)，保證總體的挖掘深度。

2.1.3 套井的回填

正常套井回填標準是在基巖50 cm處，水泥和土的比例是1∶5。正式套井回填任務執(zhí)行過程中，應該確保夯錘的力度和高度一致，最終夯實的密度符合要求。套井回填過程中，設(shè)置的距離、夯實次數(shù)以及填土要求都應該按照標準進行。當回填任務距離整個頂部只有2 m時，應該調(diào)整夯實的間距，避免壩頂出現(xiàn)裂縫或是隆起。

2.2 質(zhì)量檢測

粘土回填施工之前，需要檢測人員審核回填底部的具體情況，保證底部沒有任何的雜物、碎石等，所有需要處理的都全部完成。回填使用的土料不應該有任何的樹根、草皮等，填筑應該按照標準進行，整體厚度范圍為30 cm。

回填任務完成之后，應該檢測項目的含水量、緊密度以及滲透性等。所有的檢測人員應該在井深2～3 m處選取材料，進行檢驗，一般需要檢測3次，明確注明檢驗時間、檢驗結(jié)果等。符合標準的要求是檢測結(jié)果不合格比例不能超過90%，不合格的土料不能大面積分布。

2.3 施工中出現(xiàn)的主要問題以及對策

井壁傾斜問題和調(diào)整措施。施工過程中經(jīng)常會有土質(zhì)不均勻的現(xiàn)象，井壁就會出現(xiàn)偏移。應該使用以下幾種方式進行：鉆頭的沖擊應該根據(jù)情況進行處理，不斷振動會造成井壁的位移，然后再修正偏斜現(xiàn)象。使用錨樁進行固定，螺旋栓擰緊整體的支架。機器軟土和硬土需要同時調(diào)整，避免出現(xiàn)傾斜不斷擴大的現(xiàn)象。倘若是因為鉆頭的長短不一致，應該及時調(diào)整葉片。

第一，深孔滲水問題和調(diào)整措施。出現(xiàn)滲水的深孔，應該使用鋼護筒進行保護，同時鋼護筒中應該有滲水孔，及時地排除滲水，等到所有的滲水處理完成之后，再次進行回填。

第二，深孔塌方問題和調(diào)整措施。粘土心墻土石壩整體的土質(zhì)非常軟，一旦出現(xiàn)滲水，就會疏松土質(zhì)，應該不斷地打孔及時滲水。施工中一般使用的是三排套井，能夠處理上游、中游、下游的水流的疏散，保證回填粘土的質(zhì)量，避免出現(xiàn)塌方。

第三，裂縫問題和調(diào)整措施。施工環(huán)節(jié)遇到裂縫的情況非常多，需要在裂縫處安置主排孔，避免裂縫一直延伸擴散。經(jīng)過上述的總結(jié)可以清楚地知道存在的問題以及相關(guān)的解決方式，對于今后的施工建設(shè)有很大的幫助。

2.4 套井底部的固結(jié)灌漿施工

水庫位置基本的要求是57 m，距離壩堤的高程是50 m，同時有7 m的水頭?；鶐r和排水孔之間留有0.3～0.4 m，便于后續(xù)進行固結(jié)灌漿，加固防滲管理性能，工程灌漿施工建設(shè)要滿足的質(zhì)量要求，正常的孔距范圍是2.5 m。一般的灌漿過程可以劃分為3個階段，每0.5 m屬于一個階段，以此類推。灌漿建設(shè)初期不需要使用壓力進行，借助速凝劑就可以完成任務，通常灌注過程中灌漿壓力水平應該低于0.2 MPa，形成相對比較合理的固結(jié)灌漿以及帷幕灌漿，避免出現(xiàn)滲漏。

2.5 帷幕灌漿

防滲施工工程建設(shè)整體壩體位置不同，加固方式也會有一定的影響，壩體粘土套井防滲處理使用固結(jié)灌漿的方式，輔之帷幕灌漿進行防滲加固建設(shè)。

帷幕灌漿過程中需要借助中軸線，正常的偏移標準是37.5 cm，然后根據(jù)帷幕灌漿的各個范圍說明不同壩段設(shè)置的距離標準，一般的簡單的范圍是20 m，實現(xiàn)山體之間的連接處理，形成有效的防滲防護通道。帷幕的建設(shè)不能低于透水層5 m，這是標準的施工范圍；同時需要使用粘土進行壩體的回填建設(shè)。防滲工作的開展要求通道應該干凈，能夠隨時進行帷幕灌漿測試，測試審核通過之后，按照基本參數(shù)說明各項信息，檢驗整體的數(shù)值標準。實驗過程中會借助鉆機打孔，然后使用56 mm的金剛鉆進行基巖的處理，直接深入巖層內(nèi)部進行巖部的變化，深度范圍是15 m。正常灌漿結(jié)束之后，應該對孔壁進行整體的沖洗，確保最終的沖洗壓力水平比高于整體的80%。灌漿施工使用的多數(shù)是硅酸鹽水泥，整體的處理方式是自上而下，采用分段的方式進行，起初都是非常稀，最后會不斷濃稠，最終達到可使用的標準。

灌漿施工過程中容易出現(xiàn)漏漿以及冒漿的現(xiàn)象，因此應該按照實際情況做出分析，按照限量、封堵、低壓以及灌漿等方式逐一處理各個問題。

3 結(jié)語

在粘土心墻土石壩工程施工過程中會出現(xiàn)很多異常情況，比如施工地質(zhì)條件比較差、大壩建設(shè)施工存在差異、部分建設(shè)沒有按照標準進行等。要想成功避免施工過程中出現(xiàn)滲漏，應該嚴格按照各項要求和整體施工建設(shè)的參數(shù)信息，確保最終的灌漿效果能夠達到滿意的標準。施工環(huán)節(jié)還需要考慮施工的地質(zhì)條件以及總體情況，分析存在的各個問題，保障工程施工順利進行。

參考文獻

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