水库堤坝防渗施工技术及治理

水库堤坝防渗施工技术及治理

陈广林黄少白

淮安市河海水利水电建筑安装工程有限公司江苏省淮安市211700

摘要：在我国水库不断发展的过程中，防渗施工技术对于水库的质量和效率有着极其关键的影响和作用。本文中以水利堤坝为对象，分析水库堤坝防渗施工及治理措施。

关键词：水库堤坝；防渗施工；治理方法

堤坝防渗是水库工程建设重点内容之一，防渗设计与治理方案制定中应充分考虑堤坝实际情况与防渗要求，然后在保证方案合理的基础上做好施工，加强施工控制，以从根本上确保防渗施工质量。

1、水库堤坝渗漏现象分析

1.1大面积渗水

水库施工中出现大面积的渗水现象，是由于大量降雨、排水系统堵塞、机械设备故障等问题，导致水库基坑的水位上涨，引发大面积渗水。同时施工单位为了片面地追求施工进度，在不截水的状况下施工，也可能引发水库的大面积渗透。在混凝土灌注施工过程中，混凝土搅拌不够均匀、混凝土的空隙较大，导致其强度下降，难以达到防渗的效果，也会引发水库大面积渗水。

1.2施工缝的渗水

水库施工过程中，由于不同施工技术人员的施工防渗技术存在一定的差异性，导致不同施工单元之间的衔接地带存在渗水现象，加之模板支撑的稳定性及坚固性存在不足，导致水库施工缝之间存在渗水现象。

1.3材料变形渗水

在水库施工过程中，施工材料是首要前提。如果施工材料的质量不过关，也会在施工运用过程中出现变形现象，而引发渗水。同时，由于水库施工材料在使用过程中，存在长期在水中浸泡甚至被洪水冲击的现象，这就使施工材料存在变形的现象，在施工应用过程中出现渗水。

2、案例分析

一水库水坝坝顶高程969.1m，河床趾板建基面高程为896.0m，相应最大坝高73.1m，坝顶净宽度8m，坝顶长210.0m，坝顶上游侧设“L”型防浪墙，墙高3.1m，顶部高程为970.1m，高出校核洪水位2.4m，高出坝顶1.0m。防浪墙上游底部设置1m宽的小道以利检查行走。

大坝防渗帷幕布置河床段按0.7倍坝高且满足q≤3Lu为控制防渗下限，采用单排孔，孔距2.0m，两岸防渗帷幕下限以钻孔q≤3LU且深入地下水位以下5~15m控制，按单排孔布置，孔间距2m。坝基部分帷幕沿趾板平段中部布置，长285.318m，左坝端向山体延伸251.24m，右坝端向山体延伸283.33m。帷幕线总长820.275m，总进尺27，997m，有效进尺22，940m。

2.1钻孔冲洗

（1）钻孔灌浆前应进行彻底冲洗，具体的冲洗方法与结束判定标准为：钻孔完成后，冲洗孔内残渣，当孔内回水达到清澈且保持10min后停止。

（2）所有灌浆段在正式灌浆前都要完成劈隙冲洗，其方法与结束判定标准为：①对单孔而言，其劈隙冲洗主要使用高压水脉动的方法，按5~10min控制间隔的时间。当孔内回水达到清澈且保持20min后停止。②对串通孔而言，其劈隙冲洗主要使用单孔冲洗法，如果冲洗效果较差，则可使用风、水轮换的方式。在冲洗过程中，选择1-2个孔进行进水与进风，其它孔进行排水与排风，达到结束标准之后，更换进、排水、风孔按相同方法再次冲洗。③针对裂隙和断裂构造等常见缺陷，要求在达到结束标准后，施工监理负责人应到场检验，确认合格后方可结束冲洗。

2.2制浆

（1）宜采用集中拌制的方式，水灰比按0.5：1的要求控制，浆液输送速度应控制在1.4~2.0m/s的范围内，机组进浆后对其密度进行测定，再根据施工需要适当调制。制浆站的生产能力应与进度计划相匹配。

（2）浆液拌制应均匀，并对其密度进行准确测定。当使用普通设备时，应至少搅拌180s；当使用高速设备时，应至少搅拌30s。

（3）浆液用前必须过筛，一般泥浆从完成制备到使用完毕的间隔时间不能超过240min，且温度应保持在5~40℃范围内。不满足以上要求的，应作舍弃处理。

（4）基础灌浆以纯水泥浆液为主，一般不使用其它外加剂。如果必须使用外加剂，则要在之前通过试验来确认外加剂的类型和用量，并报现场监理检查确认，合格后才能在施工中使用。

2.3灌浆施工

（1）灌浆方法

1）接触段宜使用标准阻塞灌浆法，将阻浆塞设置在基岩表面上部20cm的混凝土当中。其余各段均可用循环法进行灌浆。

2）灌浆管埋设：当接触段的孔位钻设、标准试验及预灌浆完成后对帷幕灌浆管进行埋设；灌浆管应和孔位直径匹配，且以无缝钢管为主；灌浆管埋深按照进入基岩层2m的要求进行控制；灌浆管埋设后应待其凝固2d，然后进行检查，确认合格后开始下一阶段作业；埋设时应着重检查以下项目：第一，钻孔孔斜；第二，嵌岩深度；第三，管口处接头牢固情况；第四，压水试验时检查是否存在漏水现象。灌浆管埋设后镶铸铁紧密，若在后续作业中发生冒水等问题，应及时返工处理。灌浆管顶面应高出混凝土表面10cm。

3）灌浆过程中，管口和孔底之间的距离不能超过50cm，而且其外径和孔径间的差值应小于20mm。当使用钻杆作为射浆管时，需使用平接头对钻杆进行连接。

4）灌浆时要经常转动射浆管，并且回浆管要始终保持至少15L/min的回浆量，以免射浆管由于浆液凝固发生不必要的损坏或事故。

（2）灌浆压力

1）灌浆时采取分级升压的方法不断提升灌浆压力，直到等于目标值。实际操作中，将起始灌浆压力作为基准，每级取0.1~0.2MPa，稳压至少5min，如果有抬动变形异常的现象，可适当延长。

2）在对有很大注入率的孔进行灌浆时，必须采取分级升压的方法，同时协调处理孔注入率和实际灌浆压力之间的关系。

3）升压灌浆时，当变形值的上升速度较快时，应马上恢复至进行升压前的标准压力。

4）压力控制时，可将孔口处的回浆压力作为基准，允许压力发生20%的波动，但要对摆动幅度进行详细记录。采用自动记录装置对一个时段内的压力数值进行记录。

（3）灌浆结束标准

各段灌浆结束条件可能不同，实际中应根据各项因素综合确定，并满足以下基本原则：其一，当达到最大设计压力，且孔内注入率小于1.0L/min时，继续稳压灌注0.5h，然后即可结束；其二，如果孔段所在位置地质条件较为复杂，则应适当延长时间。

（4）封孔

1）在全孔灌注完毕后，施工监理负责人应对成果进行检验，合格后开始封孔。

2）用于监测和检查的孔位，应在封孔之前进行彻底的冲洗，然后监理负责人检查无误后方可封孔。

3）封孔时的灌浆压力为该孔灌浆时的最大压力，而封孔浆液宜以0.5：1浆液为主。

4）封孔可使用置换与压力灌浆的方法进行，先使用浓浆对孔中积水与稀浆进行置换，当回浆管有浓度和灌入泥浆相同的浆液排出时，拆掉灌浆管，选用软管作为进浆管，对孔口进行补浆，直到孔口有浓浆冒出。在补浆时应注意，提升进浆管的过程中应保证其管口始终处在浆液表面以下，防止空气进入对封孔的质量造成影响。最后使用浓浆进行起压灌浆，连续灌浆时间不能少于1h，检查合格后结束封孔作业。

5）对封孔后的孔，在泥浆彻底凝固后，清除附着的浮浆与污水，如果上方空余的部分在3m以上，则要使用机械压浆的方法进行二次封孔；而在3m以内时，用砂浆回填即可。此外，为保证封孔效果，整个施工过程都要有专业技术人员在旁指导。

3、结语

总之，本水库堤坝防渗设计与治理方案合理可行，且施工技术应用成熟，经检验、试验，帷幕施工质量及防水效果满足设计、规范要求，所用技术方法具有良好推广应用价值。

参考文献：

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[2]夏志敏.水库堤坝施工工程中的防渗墙技术[J].建材与装饰，2015（52）：285-286.

[3]马晓丽，李德祥，钱志文.堤坝防渗设计在水利工程中的应用[J].水利规划与设计，2015（10）：99-101.