水利施工的土壩防滲技術研究學術論文

摘要：水利工程對我國社會經濟化建設而言具有重大意義，其是國民經濟健康持續發展的根本保障。結構質量較好的水利工程，可以對水流量進行合理化調節，進而有效地避免旱澇災害。現階段，我國在建設水利工程中，主要應用材料和土建工程基本一致，例如：石料、土方以及混凝土等。然而，水利工程施工現場多爲湖泊、河流等地，由於施工過程中會產生較強的蓄水壓力以及水衝擊力，因此，水利工程對結構質量要求非常高，不僅要確保其具有良好的抗水壓性能，還要具備一定的防滲漏性能。由此可見，水利工程施工重點爲防滲技術，對土壩防滲技術進行研究十分重要且必要。

關鍵詞：水利工程；土壩防滲；施工技術

中圖分類號：TV543文獻標識碼：B文章編號：1673-8853（2016）01-0053-02

0前言

在世界範圍內，我國現有水庫數量最多。可以說，水利工程是我國實行可持續發展戰略的基礎工程，修建水利工程不僅可以避免旱澇災害，爲人們的生命安全、健康效益提供基礎保障，還能幫助我國社會經濟建設進程實現進一步發展。然而，現階段，基於各種因素的綜合作用，我國水利工程投入使用後顯露出了大量的結構質量問題，例如堤壩滲漏、變形等。如果施工人員無法採取有效的措施進行及時處理，極易引發嚴重的安全事故。本文以我國某水利工程爲例，對土壩滲漏原因進行了系統分析，並提出了一系列應對策略，希望可以爲我國水利工程施工人員提供具有可行性的建議。

1工程概況

某水利工程的堤壩總長約爲51.70m，壩高最大值約爲15.30m，邊坡比下游約爲1:2.60，邊坡比上游約爲1：3.20。該工程壩體的主要填築物爲殘坡積土，其主要組成因素爲砂礫，約爲總量的50%，其次爲粘土，約爲總量的15%。土壩的幹密度值在每立方厘米1.43~1.47g範圍內。以沖積層爲壩下覆蓋層，因此，相對而言，顆粒值較大，在實施築壩工程時，必須採取合理有效的防滲措施進行加固處理。由於施工人員技術缺失，導致水庫蓄水后土壩無法承受巨大的水壓力，進而出現了大面積散浸與滲漏現象，嚴重破壞了該工程結構的穩定性與安全性。

2土壩發生滲漏現象的原因

2.1壩體滲漏

首先，該工程壩體土料較差，其中含有大量雜質，例如石塊等。施工人員在建設過程中，沒有對回填土取料進行嚴格控制，導致其不具有良好的透水性；其次，施工人員沒有選擇適宜的抗剪指標，導致壩體設計方案嚴重缺乏合理性；再次，在施工過程中，施工人員沒有對碾壓夯實作業進行嚴格管控，存在漏壓、少壓現象；第四，沒有采取分層碾壓法，致使土壩浸潤線較高，下游坡面溼度過高，在很大程度上削弱了壩坡結構的穩定性；第五，排水系統安裝不合理，導致該工程排水性能較差，基坑內含有大量雨水，加之動物打洞、築巢等，造成了嚴重的滲漏危害。

2.2壩基滲漏

該水利工程施工過程中，施工人員沒有對基礎清理作業給予高度重視，導致壩體以及基礎結合面存在大量的腐爛物質，例如，樹根、雜草等，進而影響工程結構質量，誘發滲漏災害；除此之外，施工人員在對該工程進行設計時，並沒有對截水槽進行深入考量，導致其深度值與該工程實際需求不符，且沒有有效銜接該工程的不透水層，導致截水槽投入使用後，無法承受水衝擊力，防滲效果非常差。

2.3繞壩滲流

該工程施工現場的地質條件相對而言較差，施工人員在建設過程中，沒有對該地區的水文地質條件以及工程實際需求進行綜合考慮，並沒有對節理髮育較差、破碎岩石以及風化巖等地質進行詳細勘探，制定合理有效的防滲加固處理策略；施工人員在作業技術方面，存在較大程度的缺失現象，例如，截水槽的`回填夯實作業質量較差，導致結合面繞壩接觸產生集中滲漏現象。

3土壩防滲技術

3.1壩體劈裂灌漿法

水利工程防滲處理過程中，要想合理有效地應用壩體劈裂灌漿法，必須結合壩體應力的實際分佈情況，沿其軸線佈設單排孔，擇取適宜灌漿泵，將特定壓力、濃度的漿體注射到單排孔內，基於水利劈裂原理的指導，對壩體劈開程度進行嚴格管控，確保可以有效堵塞或是切斷相關隱患，例如裂縫、漏洞以及裂縫銜接軟弱層等，從而形成具有良好連續性的漿體防滲牆，改善土壩應力的實際分佈規律，促使壩體更具穩定性與可靠性。在水利工程施工過程中，要想提高壩體劈裂灌漿法的防滲性能，施工人員應結合工程實際裂縫情況，採取針對性的應對策略。如果水利工程的壩體質量較差，屬於上下游橫縫貫通工程，施工人員應採取全線劈裂灌漿法；如果水利工程的土壩工程採取的是局部灌漿作業法，施工人員應該將灌漿羣均勻佈置於壩體裂縫區，實施灌漿泵灌注作業。應用壩體劈裂灌漿法可以有效加固土壩全線的防滲性能，在提高其結構密實性的同時，縮減其滲透係數。

3.2高壓噴射注漿法

水利工程防滲加固處理作業中，應用高壓噴射注漿法，不僅可以降低工程開挖量，縮減工程施工面積，降低工程總體造價，而且由於其具有良好的施工便捷性，不會對周邊建築造成嚴重影響。實際施工過程中，施工人員應結合具體所應用的高噴方法明確相關技術參數。不同區域的注漿壓力之間存在較大的差異性，其提升速度也不同，然而，在各個地層作業時，擇取相同施工方法，並不會對水壓、氣壓以及漿壓造成顯著影響，而提升速度的差異性卻十分明顯。由此可見，在實施高壓噴射注漿法時，施工人員要對提升速度給予高度重視。普遍而言，施工人員要想對提升速度進行明確，必須將以下幾個方面作爲切入點：首先，施工人員要參考水利工程建築區域的實際情況，根據地層具體條件對提升速度進行合理化選擇，如果該地層石塊密度較大或粒徑較大，施工人員應擇取緩慢的提升速度。如果是在砂層中、後序孔等區域，可以擇取相對較快的提升速度；如果是在先序孔，則要應用相對較緩慢的提升速度。其次，如果施工人員在開展高壓噴射注漿作業時，發現該工程出現孔內返漿現象，應該降低提升速度。最後，施工人員在設計噴射直徑時，應對施工現場進行相關試驗，並有效結合試驗的結果數據，這樣可以有效地提高設計方案的合理性，提高工程施工質量，進而促使水利工程收穫良好的整體效益。

3.3複合土工膜法

複合土工膜法的土工膜厚度值普遍在0.50mm左右，施工人員在應用過程中必須對其進行嚴格掌控，除此之外，還要確保其具有良好的防滲性能與抗化學腐蝕性能，避免其投入使用後出現化學腐蝕以及自然老化現象，降低使用壽命。如果水利工程壩體出現大面積滲漏的原因是壩體土質較差、不具備良好的防滲性能、施工技術質量較差等，或是壩內坡度較緩、壩體缺失穩定性等，則可以應用複合土工膜法進行防滲加固處理。如果水利工程壩體因水庫無法放空、白蟻危害產生滲漏危害，或是局部需要防滲處理，則不適宜應用複合土工膜法。

3.4黏土鋪蓋法

在開展土壩防滲加固作業時，施工人員可以擇取黏土覆蓋法，該方法的最爲顯著的優點便是可以就地取材，不僅可以縮減施工週期，還能大幅度降低工程總體造價。施工人員可以採取層次填築、分層碾壓法對壩體上游區域進行夯實處理，並將其作爲覆蓋層。這樣作業的優勢有以下幾點：其一，增長滲徑；其二，降低壩體的滲流比降；其三，降低工程總體造價；其四，縮減工程作業面積；其五，提高工程施工效率；其六，施工設備以及機械器材需求較少。在實際施工過程中應用黏土覆蓋法，需要對施工現場的黏土進行充分利用。因此，施工人員在作業前期，應詳細勘查工程施工現場黏土的實際分佈情況，並結合自身作業經驗，對土壩水頭以及黏土鋪蓋長度進行合理化設計。如果土壩不透水層較薄，透水性能相對較差，施工人員應結合導滲溝開展導滲作業，從而對滲溝滲流進行嚴格控制；如果土壩不透水層較厚，施工人員則應在壩體下部的強透層實施減壓井作業。

4結語

水利工程的土壩滲漏問題十分常見，其誘發原因複雜多樣，嚴重時會降低水利工程結構的安全性，危害周邊人們的生命健康。我國只有不斷加強在防滲技術方面的科研力度，才能以高水平技術保障水利工程結構的質量，進而促使我國早日實現經濟化建設。

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