土石坝混凝土防渗墙质量问题分析及对策

◎ 余斐 夏顺平 朱德胜 十堰市水库管理处

土石坝混凝土防渗墙质量问题分析及对策

◎ 余斐 夏顺平 朱德胜 十堰市水库管理处

水库建库时技术条件限制和使用年限增长，土石坝渗水成为水库最为常见的病险之一，混凝土防渗墙作为土石坝防渗除险的重要措施得到了广泛的应用。本文初步归纳分析了土石坝混凝土防渗墙施工质量存在的问题并制定了对策，以期望对水库除险加固中土石坝混凝土防渗墙质量控制提供借鉴。

混凝土防渗墙 质量问题 管理措施 对策

近年来，水库除险加固工程在全国大规模展开，水库土石大坝防渗除险通常采用冲抓套井黏土、旋喷灌浆、帷幕灌浆以及混凝土防渗墙等处理措施。其中混凝土防渗墙具有施工简便、速度快、防渗效果好及耐久等优点应用最为广泛，施工工艺得到了极大的发展，但施工中仍然普遍存在一定问题，有些严重影响防渗质量。因此，及时对施工过程中对发现的问题进行分析并制定切实可行的管控措施是非常必要的。

1.常见质量问题分析

1.1未对透水层深度进行有效控制

防渗墙进行施工过程前，会根据水库所在地区的地理环境等对防渗墙进行设计，要求防渗墙必须要入岩，且深度要保证在0.5m到1m之间，然而在对防渗墙进行施工过程中，通常相关人员不能够对岩面进行准确的判定，并且在日常施工记录中也没有将其进行良好的记录，这样一来就可能会使防渗墙的实际入岩深度达不到相应标准，或者是根本就没有进入到岩面以下，进而导致防渗墙和岩基两者之间存在一定渗流现象，进而使防渗墙出现缺陷，导致防渗墙质量不合格。

1.2施工存在三角盲区

当防渗墙施工进行到大坝两端时，会在大坝两端出进行开槽，而在进行造槽孔期间设备通常只是与陡坡高位处之间相接触，进而在其低位处形成一个三角区域，并且这一三角区域内机械不能与其接触，因此该区域就不能形成孔区，在进行混凝土浇筑时，就会出现多个且连续的未浇筑区域，如下图1所示。

图1 三角状未成孔区域

1.3未有效处理防渗墙和建筑物交叉处

水库除险加固时混凝土防渗墙施工期间，经常会碰到穿坝建筑物，如放水涵管等，针对这种情况，一种在对防渗墙进行施工前对水库大坝下的涵管进行拆除，然后再进行重建。另一种如果没有对老化的涵管进行拆除，没有设置在岩基上且涵管管径相对较大的情况下，就会在造孔以及浇筑防渗墙时在涵管下部和岩基表面形成盲区，施工时受到严重的影响。1.4塌孔等非常规情况准备不足

防渗墙钻孔开槽过程中可能会出现塌孔以及孔壁不稳定的现象发生，因此就会延长施工时间，塌孔严重的话还会导致墙体断裂，出现重大质量缺陷。

1.5混凝土浇筑控制失当

混凝土浇筑是混凝土防渗墙施工中最后一道、也是关键的一道工序，它关系防渗墙的质量和工程的成败。混凝土浇筑过程是一个多种工序相互配合、相互协调共同完成的系统过程，混凝土浇筑时的泥浆质量、混凝土生产系统、运输系统、浇筑系统，不论哪一个环节出现问题，或是机具突发性的损坏，或是指挥调度失误，都可能发生问题或事故。

2.管理措施及对策

2.1控制防渗墙实际入岩深度

在对混凝土防渗墙进行施工之前，一般都会进行导孔施工，首先，每隔20米到30米左右的距离开设导孔，对地层的实际情况进行细致分析，有效对基岩的层面位置记录确定，同时还要对岩芯做好记录，结合相应的参数来对水库大坝的地层剖面图进行绘制，进而对开槽孔作业进行有效指导。

此外还需要注意的就是，不管在施工过程中使用抓斗开槽，还是使用冲击钻和抓斗设备相结合的方式进行开槽作业，都在在造孔结束以后，对其进行入孔及清孔施工，然后使用砂石泵进行取样并对实际入岩深度进行判定。而在清孔过程中，必须要使用反循环泵吸的方式，这样才可以将孔底部的沉碴清理到位，确保其深度、厚度能够符合设计要求。

2.2控制大坝两侧的防渗墙实际入岩深度

防渗墙的两端要与基岩以及岸坡处的防渗设施进行相连，要保证防渗墙底部深入到岩层内部中去，同时还要保证嵌入深度符合设计要求。为了进一步保证没有三角形状的盲区，要在造孔作业完成以后，使用冲击钻设备进行清孔，并确定防渗墙的入岩深度，清孔一定要达到相应标准为止。因此在对防渗墙进行施工过程中，一定要在清孔换浆施工结束以后，对其沉碴进行清理，因为这一区域是承受水库水头压力最大的部位，而通常情况下也是施工质量最难以控制的环节，一定要对其进行有效控制。通常情况下在水库除险加固工程中都会使用帷幕灌浆的方式进行施工，首先，对水库坝体和基岩基础的区域进行冲洗；其次，在冲洗完成以后在进行灌注，而在灌注以后还有可能会有渗漏现象存在，因此一定要对其进行封闭，进而构成一个良好的防渗体系。此外，在对岸坡盲区进行施工时也可以使用这种方式来进行解决。

2.3防渗墙和涵管交界处的处理

混凝土防渗墙施工期间，经常会碰到穿坝建筑物，如放水涵管等，对于这种建筑物应该在施工之前就对其结构、尺寸以及埋设高程等进行确认，然后在此基础上在提出相应的解决方法，一般主要的处理方式有以下两种：

第一种，针对对废弃或者是实际结构规模较大的建筑物，采取击碎方式。通常使用冲击钻的方式来进行，在建筑物被击碎以后，在其基础上形成相应的槽、墙等。需要注意的是击碎建筑物以前，要尽可能保证槽口内不会发生瞬间失水或者是失浆等现象，并且还要对涵管进出口进行封堵，封堵前要在管内填充好相应的泥浆，还要保证管理泥浆的充实性。此外，对于尺寸较大的涵管来说，想要对其进行拆除就需要借助人工或者是风镐等机械设备来进行，同时还要将管壁内的钢筋清除以后在进行开槽、成墙等工作。

第二种，针对完成加固以后仍然需要继续使用或者是是一些结构尺寸较小且很难拆除的涵管。要进一步对其埋设高程进行确定，而在开槽时要在起上方10到20厘米内就停止成槽，等到相邻成槽、浇筑施工完成半个月以后，在使用高喷浆的方式来对下部的地层进行封堵施工。在使用高喷浆方式进行施工时，要保证喷浆孔设置的合理性与科学性，要尽可能的将喷射口设置在涵管的两侧，对涵管下部施工时可以使用摆喷的方式来进行，使浆液能够在涵管下部形成连续墙体，达到施工设计要求。此外，还需要注意的是，在有需要的情况下，可以在涵管轴线的两侧增加相应的孔，保证其能够和涵管底部的防渗墙形成相应的整体，进而达到良好的预期效果。

2.4塌孔的处理

防渗墙施工中孔壁坍塌出现后应立即停止施工，首先提出钻具，以避免造成坍孔与处理的综合性事故，然后及时摸清塌孔具体情况，如（位置、深度、大小)，分析原因，依据具体情况进行处理。将固壁泥浆比重、粘度加大，并送入孔内，防止塌孔进一步扩大。若发生严重塌孔。应将预先准备好的粘土块、装有粘土的草袋、纤维性很强的物质将坍塌部分全部填实，然后重新造孔。如因基础地质条件或坝体填筑质量差而发生（内坡或外坡）的滑坡或沉陷，则应先处理边坡稳定，处理方法可采用振冲碎石柱桩处理或抛石挤淤压脚翻压滑坍土料，然后再造孔浇筑混凝土防渗墙。

2.5控制混凝土防渗墙浇筑质量

首先，混凝土应在充分试验基础上，做到级配合理。其次，拌制混凝土的水泥一般选用普通的硅酸盐水泥，混凝土配比中各种原材料的偏差控制在1%到2%之间，做好混凝土性能指标的记录以及分析工作。对膨润土质量进行检测，不能使用因为受潮而出现结块的膨润土，同时还要保证膨润土不能和水一同掺加，要在其与水泥、砂石等材料拌匀以后在加入水，这样能够避免因为膨润土结块而使搅拌设备受到影响，保证混凝土质量的良好性和均匀性。在进行浇筑过程时，通常浇筑的涵管实际内径在20到25cm最佳，要根据的规范来确定浇筑导管与涵管之间的距离，在进行灌注过程中同时对导管进行提动，要保证提动速度要均匀，以免过多的空气进入导致浇筑质量受到影响。

3.结论

混凝土防渗墙在水库土石坝除险加固中的应用越来越广泛，对水库除险效果密切相关。为保证防渗墙施工的连续性以及完整性，采用上述措施做好混凝土墙体与基础、与穿坝建筑物等连接处理，控制成槽及混凝土浇筑质量，显得尤为关键重要。

[1]陈云,蔡少燕,殷娇燕等.除险加固水库中混凝土防渗墙及高压灌浆的应用[J].科技资讯,2013(18):49-49.

[2]向广银.塑性混凝土防渗墙在北湖水库加固中应用[J].中国农村水利水电,2015(8):141-142,146.

[3]周廷录.薄型混凝土防渗墙施工技术在水库加固工程中的应用[J].建材发展导向（下）,2015(1):242-242.

[4]刘伟.混凝土防渗墙在大悲水库除险加固工程中的应用[J].水利建设与管理,2015,35(9):72-75.

[5]李丽娟,李忠新.水库除险加固工程混凝土防渗墙的施工技术[J].科技致富向导,2015(11):96-96.