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摘要：水库受修建时间较长、当时的技术等因素所限制，现在大部分水库带病工作，事故较多，对人民生产和国民经济产生了一定影响。本文针对水库工程中的防渗漏处理技术进行分析与探讨。
关键词：水庫工程渗漏处理
水库的渗漏问题关系到水库工程本身的质量,是我们在从事水利工程施工、管理和维护过程中需要特别关注的问题。发挥水库的功能和效益，确保水库的安全及延长其寿命，是当前水利工作者，尤其是水库管理者及各级领导应非常重视的问题。改革开放以来,尤其是近年来随着经济的快速发展,国家对水库的各项投资逐渐加大,水库工程的数量、规模及建设质量都有了巨大的进步。但对水库的防渗漏问题我们仍然不能掉以轻心,必须在思想和行动上动作起来,切实提高水库的质量。
1. 垂直防渗技术 垂直防渗常适用于地基透水层较薄或隔水层较浅的情况,以做成封闭式防渗帷幕来根治坝基渗透破坏的险情,可以比较彻底地解决坝基和坝身渗漏问题。 1.1塑性混凝土防渗墙技术 。防渗墙的机理是:使用专用机具(乌卡斯钻机),在已建的坝体或覆盖层透水地基中建造槽型孔,以泥浆固壁,并利用高压泵将泥浆压入孔底,携带岩渣,再从孔底回流到地面,然后采用直升导管,向槽孔内浇筑混凝土,形成连续的混凝土墙,起到防渗目的。普通混凝土相比,塑性混凝土弹性模量低、极限应变大、能适应较大变形、抗渗性能好的特点。塑性混凝土防渗墙的一般施工步骤是: (1)修建施工平台及导向槽; (2)划分槽段。槽段的长度宜尽量加长,以减少槽段间接头数量,提高墙体的整体性。但受墙基地质条件限制及成槽深度等因素影响,槽段又不宜过长。根据工程特点,采用冲击钻与液压抓斗相结合的“两钻三抓”成槽方式,即用冲击式钻机钻槽孔两端的接头孔,槽段中间部分用“三抓”完成。 (3)混凝土浇筑。采用直升导法浇筑水下混凝土由混凝土输送泵往储料斗送料。 (4)泥浆固壁。塑性混凝土防渗墙施工过程中,固壁泥浆直接影响工程的施工进程和槽壁的稳定,并能起到冷却钻头、润滑钻具、悬浮岩屑以及防止坍孔的作用。 (5)清孔换浆。抓斗在抓孔过程中,会有部分细砂或其他岩渣悬混在泥浆中,然后逐渐沉淀到底孔,抓斗在挖掘槽孔底部时也会遗留少部分细砂和岩渣,这些淤积物都必须在混凝土浇筑前清理干净，否则,会给墙体质量带来危害。
(6)墙体塑性混凝土浇筑。塑性混凝土的浇筑采用泥浆下直升导管法,导管采用直径为250mm的钢制导管,丝扣连接,导管安装用16t吊车或冲击钻辅助下设。 1.2高压喷射灌浆防渗技术。高压喷射灌浆防渗技术的机理是:按设计布孔,利用钻机钻孔,将喷射管置于孔内(内含水管、水泥管和风管),由喷射出高压射流冲切破坏土体,同时随喷射流导入水泥浆液与被冲切土体搅拌,喷嘴上提,浆液凝固,在地基中按设计的方向、深度、厚度及结构形式与地基结合成紧密的凝结体,起到防渗作用。
（1）施工工序和设备。高压摆喷灌浆施工工序为：布孔、钻孔、制浆、高压灌浆、静压回灌。主要施工设备有：钻机、高喷台车、制浆机、高压水泵、空压机、灌浆泵。 （2）布孔与钻孔。布孔分三个阶段。第一阶段布先导孔，沿坝体灌浆轴线方向每30米左右布置一个先导孔，利用先导孔采取芯样，可摸清各坝段坝体土质类别、地层变化、漏浆程度、基岩深度等情况。第二阶段布试验孔，根据工程地质报告和先导孔钻孔情况在大坝一端按设计孔距布置试验孔，进行现场试验确定合适的孔距和灌浆参数。第三阶段布灌浆孔，按现场试验确定的孔距沿防渗墙轴线布灌浆孔，先导孔可作为灌浆孔之一。钻孔可采用任意一种钻进方式。
（3）制浆。高压摆喷灌浆浆液为水泥浆。使用水泥为32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为1.2：1～0.8：1，浆液密度为1.55g/cm3～1.7g/cm3。水泥浆采用二级搅拌，二级过滤。一级搅拌时间不少于90s，经过滤后进入二级搅拌机，边搅拌边过滤边使用，过滤筛网眼尺寸为2mm。 （4）高压灌浆。高压摆喷灌浆在钻孔施工完成并检验合格后进行，采用二序施工，先喷Ⅰ序孔，后喷Ⅱ序孔。注浆前先进行地面试喷，检查机械及管路情况，如水、气、浆是否畅通，各种参数是否满足设计要求，并调准喷射方向和摆动角度。一切正常后，垂直下入喷管至设计深度，先送水泥浆液，后送水和气，按规定参数进行原位喷射，待孔口返出浆液密度达到1.2 g/cm3后再按设计的提升速度由下至上进行连续摆喷作业，如果中途因故中断后恢复施工时，应对中断孔段进行复喷，复喷搭接长度不小于0.5 m。 2. 水平防渗技术 水平铺盖分利用天然粘土和人工填筑粘土两种，可以就地取材、造价低、施工工作面大、工期短、简单易行，不需要特殊的施工设备和器材。按设计要求施工，可以满足渗透稳定，但渗透量较大，坝基下游仍有一定的坡降。因此在采用水平铺盖防渗时，必须结合下游排水减压设施。 在实际应用中要注意以下几点： （1）利用天然粘土铺盖要慎重，必须了解粘土的分布情况、厚度、干容重以及粘土下面覆盖层的厚度、粒径组成和透水性等。 （2）人工填筑粘土铺盖长度与坝前设计水头比，实践总结7～8倍，最大有超过10倍。 （3）铺盖粘土渗透系数应小于1000倍地基的渗透系数。 （4）粘土铺盖要避免与河床覆盖层渗透系数K10-2cm/s透水层接触。 （5）铺盖粘土要封闭大坝两侧岸坡，避免发生饶渗。 （6）在坝基表面有较薄的弱透水层或不透水层，且底下的透水层较浅时，宜采用排水沟截穿表层，用以控制渗流，也就是做导渗沟导渗。 （7）如果不透水层较厚，而其下透水层深厚或含水层成层显着，应该采用减压井深入下部强透层导渗。 （8）做导渗沟和减压井有困难时，可做压渗措施。 3. 使用化学补强技术处理水库渗漏 化学补强是在不改变原工程结构的前提下,利用原混凝土结构强度,对其薄弱环节产生的裂缝和破损部分,采用化学物质环氧材料进行局部修补的一种方法目的是恢复建筑物的整体性,保持混凝土的强度、耐久性和抗渗性。环氧材料具有较高的粘结强度,并具有一定的弹性能与新老混凝土很好地结合,是目前较理想的防渗堵漏新型材料,其组成成分主要有: (1)主剂环氧树脂是有环氧基团的高分子聚合物,其结构是线型的,本身不会固化,但流动态随温度高低而发生变化加固化剂后,具有良好的粘结性; (2)固化剂; (3)增韧剂; (4)稀释剂; (5)填料等。 具体步骤:首先清除混凝土表面污渍,先沿裂缝沟槽,把漏水处用水玻璃掺水泥止住水,然后用环氧砂浆修补,接着填筑环氧砂浆,待填满后用木板压紧压平。
4结束语
目前，我国的许多大中型水库属于超级服役阶段，病情险情非常严重。有些渗透影响了坝身的整体性，危及大坝安全，应引起足够的重视。我们必须加强检查观测，及时认真分析研究，以便查明渗透产生的原因，有针对性的加以处理。同时应相应地做好设计、施工和管理运行方面的工作，使水库的使用寿命延长，更好的为人民造福，促进经济的发展。
参考文献：
［1］李晓丽、荆亮,《水库土石坝渗漏控制措施分析》[J]，《科技咨询导报》2007.
关键词：水庫工程渗漏处理
水库的渗漏问题关系到水库工程本身的质量,是我们在从事水利工程施工、管理和维护过程中需要特别关注的问题。发挥水库的功能和效益，确保水库的安全及延长其寿命，是当前水利工作者，尤其是水库管理者及各级领导应非常重视的问题。改革开放以来,尤其是近年来随着经济的快速发展,国家对水库的各项投资逐渐加大,水库工程的数量、规模及建设质量都有了巨大的进步。但对水库的防渗漏问题我们仍然不能掉以轻心,必须在思想和行动上动作起来,切实提高水库的质量。
1. 垂直防渗技术 垂直防渗常适用于地基透水层较薄或隔水层较浅的情况,以做成封闭式防渗帷幕来根治坝基渗透破坏的险情,可以比较彻底地解决坝基和坝身渗漏问题。 1.1塑性混凝土防渗墙技术 。防渗墙的机理是:使用专用机具(乌卡斯钻机),在已建的坝体或覆盖层透水地基中建造槽型孔,以泥浆固壁,并利用高压泵将泥浆压入孔底,携带岩渣,再从孔底回流到地面,然后采用直升导管,向槽孔内浇筑混凝土,形成连续的混凝土墙,起到防渗目的。普通混凝土相比,塑性混凝土弹性模量低、极限应变大、能适应较大变形、抗渗性能好的特点。塑性混凝土防渗墙的一般施工步骤是: (1)修建施工平台及导向槽; (2)划分槽段。槽段的长度宜尽量加长,以减少槽段间接头数量,提高墙体的整体性。但受墙基地质条件限制及成槽深度等因素影响,槽段又不宜过长。根据工程特点,采用冲击钻与液压抓斗相结合的“两钻三抓”成槽方式,即用冲击式钻机钻槽孔两端的接头孔,槽段中间部分用“三抓”完成。 (3)混凝土浇筑。采用直升导法浇筑水下混凝土由混凝土输送泵往储料斗送料。 (4)泥浆固壁。塑性混凝土防渗墙施工过程中,固壁泥浆直接影响工程的施工进程和槽壁的稳定,并能起到冷却钻头、润滑钻具、悬浮岩屑以及防止坍孔的作用。 (5)清孔换浆。抓斗在抓孔过程中,会有部分细砂或其他岩渣悬混在泥浆中,然后逐渐沉淀到底孔,抓斗在挖掘槽孔底部时也会遗留少部分细砂和岩渣,这些淤积物都必须在混凝土浇筑前清理干净，否则,会给墙体质量带来危害。
(6)墙体塑性混凝土浇筑。塑性混凝土的浇筑采用泥浆下直升导管法,导管采用直径为250mm的钢制导管,丝扣连接,导管安装用16t吊车或冲击钻辅助下设。 1.2高压喷射灌浆防渗技术。高压喷射灌浆防渗技术的机理是:按设计布孔,利用钻机钻孔,将喷射管置于孔内(内含水管、水泥管和风管),由喷射出高压射流冲切破坏土体,同时随喷射流导入水泥浆液与被冲切土体搅拌,喷嘴上提,浆液凝固,在地基中按设计的方向、深度、厚度及结构形式与地基结合成紧密的凝结体,起到防渗作用。
（1）施工工序和设备。高压摆喷灌浆施工工序为：布孔、钻孔、制浆、高压灌浆、静压回灌。主要施工设备有：钻机、高喷台车、制浆机、高压水泵、空压机、灌浆泵。 （2）布孔与钻孔。布孔分三个阶段。第一阶段布先导孔，沿坝体灌浆轴线方向每30米左右布置一个先导孔，利用先导孔采取芯样，可摸清各坝段坝体土质类别、地层变化、漏浆程度、基岩深度等情况。第二阶段布试验孔，根据工程地质报告和先导孔钻孔情况在大坝一端按设计孔距布置试验孔，进行现场试验确定合适的孔距和灌浆参数。第三阶段布灌浆孔，按现场试验确定的孔距沿防渗墙轴线布灌浆孔，先导孔可作为灌浆孔之一。钻孔可采用任意一种钻进方式。
（3）制浆。高压摆喷灌浆浆液为水泥浆。使用水泥为32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为1.2：1～0.8：1，浆液密度为1.55g/cm3～1.7g/cm3。水泥浆采用二级搅拌，二级过滤。一级搅拌时间不少于90s，经过滤后进入二级搅拌机，边搅拌边过滤边使用，过滤筛网眼尺寸为2mm。 （4）高压灌浆。高压摆喷灌浆在钻孔施工完成并检验合格后进行，采用二序施工，先喷Ⅰ序孔，后喷Ⅱ序孔。注浆前先进行地面试喷，检查机械及管路情况，如水、气、浆是否畅通，各种参数是否满足设计要求，并调准喷射方向和摆动角度。一切正常后，垂直下入喷管至设计深度，先送水泥浆液，后送水和气，按规定参数进行原位喷射，待孔口返出浆液密度达到1.2 g/cm3后再按设计的提升速度由下至上进行连续摆喷作业，如果中途因故中断后恢复施工时，应对中断孔段进行复喷，复喷搭接长度不小于0.5 m。 2. 水平防渗技术 水平铺盖分利用天然粘土和人工填筑粘土两种，可以就地取材、造价低、施工工作面大、工期短、简单易行，不需要特殊的施工设备和器材。按设计要求施工，可以满足渗透稳定，但渗透量较大，坝基下游仍有一定的坡降。因此在采用水平铺盖防渗时，必须结合下游排水减压设施。 在实际应用中要注意以下几点： （1）利用天然粘土铺盖要慎重，必须了解粘土的分布情况、厚度、干容重以及粘土下面覆盖层的厚度、粒径组成和透水性等。 （2）人工填筑粘土铺盖长度与坝前设计水头比，实践总结7～8倍，最大有超过10倍。 （3）铺盖粘土渗透系数应小于1000倍地基的渗透系数。 （4）粘土铺盖要避免与河床覆盖层渗透系数K10-2cm/s透水层接触。 （5）铺盖粘土要封闭大坝两侧岸坡，避免发生饶渗。 （6）在坝基表面有较薄的弱透水层或不透水层，且底下的透水层较浅时，宜采用排水沟截穿表层，用以控制渗流，也就是做导渗沟导渗。 （7）如果不透水层较厚，而其下透水层深厚或含水层成层显着，应该采用减压井深入下部强透层导渗。 （8）做导渗沟和减压井有困难时，可做压渗措施。 3. 使用化学补强技术处理水库渗漏 化学补强是在不改变原工程结构的前提下,利用原混凝土结构强度,对其薄弱环节产生的裂缝和破损部分,采用化学物质环氧材料进行局部修补的一种方法目的是恢复建筑物的整体性,保持混凝土的强度、耐久性和抗渗性。环氧材料具有较高的粘结强度,并具有一定的弹性能与新老混凝土很好地结合,是目前较理想的防渗堵漏新型材料,其组成成分主要有: (1)主剂环氧树脂是有环氧基团的高分子聚合物,其结构是线型的,本身不会固化,但流动态随温度高低而发生变化加固化剂后,具有良好的粘结性; (2)固化剂; (3)增韧剂; (4)稀释剂; (5)填料等。 具体步骤:首先清除混凝土表面污渍,先沿裂缝沟槽,把漏水处用水玻璃掺水泥止住水,然后用环氧砂浆修补,接着填筑环氧砂浆,待填满后用木板压紧压平。
4结束语
目前，我国的许多大中型水库属于超级服役阶段，病情险情非常严重。有些渗透影响了坝身的整体性，危及大坝安全，应引起足够的重视。我们必须加强检查观测，及时认真分析研究，以便查明渗透产生的原因，有针对性的加以处理。同时应相应地做好设计、施工和管理运行方面的工作，使水库的使用寿命延长，更好的为人民造福，促进经济的发展。
参考文献：
［1］李晓丽、荆亮,《水库土石坝渗漏控制措施分析》[J]，《科技咨询导报》2007.